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文檔簡介
ANHUIUNIVERSITYOFSCIENCE&TECHNOLOGY本科畢業設計說明書70m+12Om+70m預應力混凝土連續梁橋設計70m+120m+70mPRE-STRESSEDCONCRETECONTINUOUSGIRDERBRIDGEDESIGN學院(部):土木建筑學院專業班級:土木09-9班學生姓名:徐亞指導教師:李海濤副教授安徽理工大學畢業設計安徽理工大學畢業設計安徽理工大學畢業設計安徽理工大學畢業設計安徽理工大學
畢業設計任務書專業、班級土木09-9班姓名徐亞日期2013.3.13設計題目70m+120m+70m預應力混凝土連續梁橋設計(專題)設計原始資料:地形、地質圖,設計荷載、橋寬等3.設計文件:相關文獻和規范以及一些相關的圖集說明書設計計算書一份,由中英文摘要、設計說明、計算內容三部分組成。圖紙總體布置圖、方案比選圖、構造圖、鋼筋圖等等設計任務下達日期:2013.3.13設計完成日期:2013.6.3設計各章節答疑人:李海濤部分方案比選部分熟悉橋博軟件部分橋博建模部分鋼束布置部分橋面板計算部分下部結構擬定指導教師教研室負責人系負責人安畢業設計成績評定專業、班級土木09-9班姓名徐亞完成日期2013631、設計題目70m+120m+70m預應力混凝土連續梁橋設計2、專題3、答辯評定意見4、畢業設計成績的評定指導教師(分)評閱教師(分)畢業答辯(分)總分5、答辯委員會(簽名)日期安徽理工大學畢業設計安徽理工大學畢業設計安徽理工大學畢業設計安徽理工大學畢業設計按張拉控制應力的20%估算。所需預應力鋼絞線的面積為:NA=p—pG—Gcons由橋梁博士估算結構配筋面積可得到承載能力極限狀態下的效應組合和正常使用極限狀態短期荷載效應組合下的配筋估算面積,各截面所需預應力鋼束的截面面積,見下表4-10?表4-11,取兩表中較大值作為估算值。表4-10預應力鋼束估算面積表(m2)(承載能力極限狀態組合)節點號配筋節點號配筋節點號配筋上緣下緣上緣下緣上緣下緣100177.70E-020330.1330203.18E-03188.63E-020340.1250309.04E-03199.56E-020350.11770401.65E-02200.10320360.1080502.25E-02210.11080379.83E-020602.73E-02220.11820388.86E-020702.96E-02230.12560397.90E-020803.30E-02240.13280406.53E-02092.09E-033.30E-02250.13510415.64E-025.42E-03108.79E-032.99E-02260.13740424.70E-021.48E-02111.69E-022.42E-02270.15060433.68E-022.48E-02122.71E-021.76E-02280.16110442.78E-023.36E-02133.71E-021.11E-02290.15890452.03E-023.71E-02144.76E-024.03E-03300.15640461.50E-024.25E-02155.83E-020310.14870471.22E-024.52E-02166.76E-020320.14090注:本表僅示出半跨結構的預應力鋼束面積,另半跨與之對稱。表4-11預應力鋼束估算面積表(m2)(正常使用極限狀態短期效應組合)節點號配筋節點號配筋節點號配筋上緣下緣上緣下緣上緣下緣11.00E-041.00E-04179.18E-020330.1480204.20E-03180.10140340.13920301.16E-02190.11090350.13040402.02E-02200.11870360.11950502.67E-02210.12640370.1085061.00E-033.14E-02220.1340389.73E-02072.70E-033.42E-02230.14150398.60E-02088.30E-033.90E-02240.14840407.23E-021.40E-0391.56E-024.03E-02250.1516041-6.12E-02-1.10E-02
續表4-11)102.39E-023.82E-02260.1545042-5.09E-02-2.08E-02113.31E-023.34E-02270.1725043-4.00E-02-3.13E-02124.29E-022.65E-02280.1796044-3.02E-02-4.05E-02135.18E-021.91E-02290.177045-2.21E-02-4.74E-02146.09E-021.09E-02300.1734046-1.63E-02-5.27E-02157.33E-024.70E-03310.1652047-1.32E-02-5.51E-02168.20E-020320.15670注:本表僅示出半跨結構的預應力鋼束面積,另半跨與之對稱。預應力鋼束根數的確定根據估算的預應力鋼束截面面積,上下緣都采用270K級鋼絞線(15.24),錨具使用OVM15-15,采用90金屬波紋管成孔,預留孔道直徑D內=90mm。由估算的鋼束面積可計算出各截面的鋼束用量,見下表4-12。表4-12預應力鋼束表節點號上緣估算束數上緣實配束數下緣估算束數下緣實配束數節點號上緣估算束數上緣實配束數下緣估算束數下緣實配束數1000025516700208262652890030846276489004087728608900508912295989006081112305889007014111231558100801813143252770091221314334975001032611123447730111630912354469021210257103640650313142946373763041418331238335905152237003929550616264100402451071729430041214729183347004217435101936510043143991220395300441039121721425500457351518224559004653116182347670047425171824506700預應力鋼束的布置1.布置原則(1)為避免梁體產生橫向彎曲,預應力筋應在截面上對稱布置,各施工階段都要滿足對稱布置的原則;(2)為滿足布置、錨固等需要,預應力筋在梁體內可以平彎和豎彎,但要避免平彎和豎彎的疊加,且平彎和豎彎(不包括抗剪因素)的角度不宜大于20°,半徑不能小于4m,常常取大于8m的數值,為了簡化構造和減少預應力損失,應盡量減少或避免平彎,避免使用多次反向曲率變化的連續束;(3)現階段有取消為抗剪而彎索的趨勢,彎索應盡量布置在腹板及梗脅內,錨固在截面中性軸附近,盡量以S型曲線錨固,以消除錨固點產生的橫向力;(4)頂、底板的預應力筋應適量集中布置在腹板及梗肋等混凝土較厚的位置,而不宜采用均勻分散的布置方式,底板鋼束一般都平行于底板布置;(5)為防止中間支點處因偏心距較大的錨固力作用而導致梁下緣開裂,通常在梁上、下緣布置幾束直線通長束;(6)若預應力鋼筋數量較多而不得不在板的中部布筋時,應盡量避開橫向正彎矩較大區域,應滿足構造要求;(7)力筋較多時可分層布置,先錨固或彎起靠近腹板中部的力筋,盡量使管道上下對齊,以便澆注和振搗,不宜采用梅花型布置,特別當管道間距較小時;(8)為了便于計算,應盡量減少預應力鋼筋的類型。(9)本橋采用預埋金屬波紋管,根據《公預規》(JTGD62-2004)第9.4.9規定,直線管道的凈距不應小于40mm,且不宜小于管道直徑的0.6倍,其豎直方向可將兩管道疊置。(10)根據《公預規》(JTGD62-2004)第9.4.10規定,后張法預應力構件的曲線預應力鋼束的曲率半徑不宜小于4m。2.鋼束的布置全橋預應力鋼束的布置情況,可參考后面的施工圖,現選取部分截面斷面,畫出鋼束布置圖,見圖4-13?圖4-17,其余可在后面的施工圖中查閱。□T□丄.I-t+Jijieq-——□T□丄.I-t+Jijieq-——"I二M址一、孟華飛巧喳圖4-13中跨跨中斷面配束圖(比例:1:50)\宴/?■.11-K-?圖4-14邊跨支座處節點斷面配束圖(比例:1:50)‘I~*lTIIT||”□|*I,「I‘]rII]I11丄干—T斗IT4螢+譯卄+‘圖4-14邊跨支座處節點斷面配束圖(比例:1:50)‘I~*lTIIT||”□|*I,「I‘]rII]I11丄干—T斗IT4螢+譯卄+‘□□-H□□‘rI,ii.__丄<4*44-1-XL□"■D“圖4-15邊跨l/4處斷面配束圖(比例:1:50)I-圖4-16中跨l/4處斷面配束圖(比例:1:50)■:于滬十平甲舟圖4-17中跨支座處斷面配束圖(比例:1:50)3.豎向預應力筋的布置豎向預應力筋采用雙控JL32精軋螺紋鋼筋Q10,其標準強度f=930MPa,錨具使pk用YGM-32,采用Q50金屬波紋管成孔,預留孔道直徑D=50mm。豎向預應力筋采用單端張拉工藝,每根錨下控制張拉力為50t。在箱梁腹板厚度為50cm處與縱向預應力筋沖突時,兩相鄰豎向預應力筋應分別移至縱向預應力筋管道的兩側。全橋豎向預應力筋的布置情況,可參考后面的施工圖,現選取部分截面,畫出豎向預應力筋布置圖,見圖4-18,其余可在后面的施工圖中查閱。圖4-18豎向預應力筋的布置圖4.10預應力損失計算由于施工中預應力鋼束的張拉采用后張法,故按《公預規》(JTGD62-2004)第6.2.1條,應計算以下各項預應力損失:4.10.1預應力鋼束與管道壁之間的摩擦損失(b)l1按《公預規》第6.2.2條規定,計算公式為:b=b1—e—(卩乩kx)l1con式中:b——張拉鋼束時錨下的控制應力(MPa);conu——鋼束與管道壁的摩檫系數,對于預埋金屬波紋管,取u=0.20?0.25本設計取0.25;e—從張拉端到計算截面曲線管道部分切線的夾角之和,以rad計;k——管道每米局部偏差對摩擦的影響系數,取k=0.0015;x—從張拉端至計算截面的管道長度,可近似取其在縱軸上的投影長度(m)。4.10.2錨具變形、鋼束回縮引起的應力損失(b)l2根據《公預規》(JTGD62-2004)第6.2.3條規定,計算公式為:工AZb=El2lp式中:工A——錨具變形、鋼束回縮值(以mm計),按《公預規》表6.2.3采用;本設計采用OVM15-15型錨具,每端由鋼束回縮引起的變形值為6mm,兩端壓縮變形為12mm;l——預應力鋼束的有效長度,mm;E——預應力鋼筋彈性模量。p
4.10.3分批張拉時混凝土彈性回縮引起的應力損失(Q)l4根據《公預規》(JTGD62-2004)第6.2.5條,后張法構件采用分批張拉時,先張拉的鋼束由于后張拉的鋼束所產生的混凝土彈性壓縮引起的應力損失為:q=a2山l4EPpc式中:z——在計算截面先張拉的鋼筋重心處,由后張拉各批鋼筋而產生的混凝土pc法向應力(MPa);a-a-EP預應力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值。4.10.4預應力鋼筋的應力松弛損失(q)l5根據《公預規》(JTGD62-2004)第6.2.6條,預應力鋼束由于鋼筋松弛引起的預應力損失值,按下式計算:qq二屮?匚.(0.52+-0.26).ql5fpepk式中:屮——張拉系數,一次張拉時,屮=1.0;超張拉時,屮=0.9;:——鋼筋松弛系數,1級松弛(普通松弛),匚=1.0;11級松弛(低松弛),?二0.3;在橋梁博士計算程序中,松弛率填寫項輸入0時,則系統自動根據《公預規》(JTGD62-2004)6.2.6-1公式計算松弛損失,此時松弛系數取用0.3;q傳力錨固時的鋼束應力,對后張法構件q=q-q-q-q。pepeconl1l2l44.10.5混凝土收縮和徐變引起的預應力損失(q)l6根據《公預規》(JTGD62-2004)第6.2.7條規定,計算公式為:q0.9[E&(t,t)+aq?(t,t)]pcsTOC\o"1-5"\h\zQ=p―cs0EPpc0—pcs16"1+15PPpse2IA+AP=1+—p^,i=滬,p=—ps-psi2AAn式中:Q——構件受拉區全部縱向鋼筋截面重心處,由預應力(扣除相應階段預應力pc損失)和結構自重產生的混凝土法向應力;£(t,t)cs0?(t,t)——cs0預應力鋼筋傳力錨固齡期為t,計算齡期為t時的混凝土收縮應變;0加載齡期為t,計算齡期為t時的混凝土徐變系數;0P——構件受拉區全部縱向鋼筋配筋率。這里各項預應力損失由橋梁博士程序直接得出4.11梁的截面特性計算由于強度和應力驗算中用到的截面各有不同,故應計算各截面的凈截面特性和換算截面特性,此計算過程由程序進行,結果見表4-13。表4-13截面特性計算結果表節點號截面截面高度h(m)截面特性A(m2)I(m4)y上(m)1凈截面2.818.99.824141.39換算截面2.819.11379.889961.382凈截面2.818.99.824141.39換算截面2.819.11379.924321.383凈截面2.813.3368.862341.48換算截面2.813.54979.042071.474凈截面2.88.6766.555811.53換算截面2.88.889656.833821.525凈截面2.88.6766.555811.53換算截面2.88.889656.839351.526凈截面2.88.6766.555811.53換算截面2.88.889656.839351.527凈截面2.88.6766.555811.53換算截面2.88.937136.849311.528凈截面2.838.728256.774541.55換算截面2.839.036867.099391.549凈截面2.918.8877.47151.59換算截面2.919.243097.835041.5810凈截面3.049.151258.722431.65換算截面3.049.554829.156011.6511凈截面3.239.5272510.68881.74換算截面3.239.9308211.10061.7512凈截面3.4711.436214.31741.81換算截面3.4711.887214.82661.8313凈截面3.7212.065817.98171.93換算截面3.7212.564318.58731.9614凈截面4.0112.796622.8762.06換算截面4.0113.342523.64392.115凈截面4.3513.631829.36882.21換算截面4.3514.24930.45442.2616凈截面4.6714.427436.49382.34換算截面4.6715.115837.97172.417凈截面5.0215.298945.39862.49換算截面5.0216.034947.26992.56
續表4-13)18凈截面5.2715.917552.48832.59換算截面5.2716.653454.78082.6719凈截面6.620.773567.17592.64換算截面6.621.509469.72772.7120凈截面6.633.8577.66972.68換算截面6.634.585980.18012.7121凈截面6.633.8577.66972.68換算截面6.634.585980.18052.7122凈截面6.633.8577.66972.68換算截面6.634.585980.18012.7123凈截面6.620.773567.17592.64換算截面6.621.509469.72772.7124凈截面5.2715.917552.48832.59換算截面5.2716.653454.78082.6725凈截面5.0215.298945.39862.49換算截面5.0216.034947.26992.5626凈截面4.6714.427436.49382.34換算截面4.6715.068437.83312.427凈截面4.3513.631829.36882.21換算截面4.3514.225230.39812.2628凈截面4.0112.796622.8762.06換算截面4.0113.295123.55712.129凈截面3.7212.065817.98171.93換算截面3.7212.516818.51871.9630凈截面3.4711.436214.31741.81換算截面3.4711.887214.86851.8331凈截面3.239.5272510.68881.74換算截面3.239.9545511.20681.7432凈截面3.049.151258.722431.65換算截面3.049.531089.141411.6533凈截面2.918.8877.47151.59換算截面2.919.266837.92131.5734凈截面2.838.728256.774541.55換算截面2.839.084347.227041.5235凈截面2.88.6766.555811.53換算截面2.88.984616.971441.5136凈截面2.88.6766.555811.53換算截面2.88.937136.960861.5137凈截面3.9513.631829.36882.21換算截面4.3514.225230.39812.26
續表4-13)38凈截面4.3112.796622.8762.06換算截面4.0113.295123.55712.139凈截面3.3212.065817.98171.93換算截面3.3212.516818.51871.9640凈截面3.0711.436214.31741.81換算截面3.0711.887214.86851.8341凈截面2.839.5272510.68881.74換算截面2.839.9545511.20681.7442凈截面2.839.151258.722431.65換算截面2.839.531089.141411.6543凈截面2.838.8877.47151.59換算截面2.839.266837.92131.5744凈截面2.838.728256.774541.55換算截面2.839.084347.227041.5245凈截面2.88.6766.555811.53換算截面2.88.984616.971441.5146凈截面2.88.6766.555811.53換算截面2.88.937136.960861.5147凈截面2.88.6766.555811.53換算截面2.88.937136.960861.51注:另外48個節點的截面特性由于和前47個截面對稱,這里不再給出。4.12預加力次力矩和收縮徐變次內力計算4.12.1預加力產生的次內力由于預加力次力矩的計算在電算程序中已經全部考慮,故這部分的計算不再進行。這里僅就次力矩的力法計算作一些介紹。首先選定結構的基本體系,計算出預加力對基本體系的彎矩,此為靜定力矩。即初預矩;然后用力法求解結構在預加力作用下的贅余力,此即所謂“二次內力矩”。初預矩和二次內力矩之和即為預加力對結構的綜合力矩。4.12.2收縮徐變引起的次內力計算根據《公預規》(JTGD62-2004)的編制理念,使用階段的收縮徐變時間應為“0”天,而將結構的收縮徐變考慮到施工階段中,即添加一個較長施工周期(如3650天),用以完成結構的收縮徐變,而不在使用階段考慮。根據《公預規》(JTGD62-2004)第4.2.12條規定,在先期結構上由于結構自重產生的彎矩,經過混凝土徐變重分配,在后期結構中t時的彎矩Mg可按下式計算:M二M+Cm-M)1-MG%)]了gt1g2g1g式中:M——在先期結構自重作用下,按先期結構體系計算的彎矩;1g
在先期結構自重作用下,按后期結構體系計算的彎矩;-從先期結構加載齡期T至后期結構計算所考慮時間t時的徐變系數,0當缺乏符合當地實際條件的數據時,可按《公預規》(JTGD62-2004)z)附錄F計算;0J,T0)——從先期結構加載齡期T至后期結構計算所考慮時間T時的徐變系0數。按以上規定,由橋梁博士有限元軟件程序可算出全橋結構的收縮和徐變次內力,見表4-14?表4-15。表4-14混凝土收縮次內力表單元號節點號內力單元號節點號內力單元號節點號內力剪力(kN)彎矩(kN?m)剪力(kN)彎矩(kN?m)剪力(kN)彎矩(kN?m)11001717-2.58E-0520.63333-2.58E-0520.6200182.58E-0520.6342.58E-0520.6220.4192.33E-101818-2.58E-0520.63434-2.58E-0520.63-0.4190.461192.58E-0520.6352.58E-0520.6330.4190.4611919-2.58E-0520.63535-0.41920.64-0.4191.09202.58E-0520.6360.41920.2440.4191.092020-2.58E-0520.63636-0.41920.25-0.4192.4212.58E-0520.6370.41919.8550.4192.42121-2.58E-0520.63737-0.41919.86-0.4192.82222.58E-0520.6380.41919.4660.4192.822222-2.58E-0520.63838-0.41919.47-0.4193.24232.58E-0520.6390.41918.5770.4193.242323-2.58E-0520.63939-0.41918.58-0.4194.92242.58E-0520.6400.41917.3880.4194.922424-2.58E-0520.64040-0.41917.39-0.4196.59252.58E-0520.6410.41916990.4196.592525-2.58E-0520.64141-0.4191610-0.4198.27262.58E-0520.6420.41914.610100.4198.272626-2.58E-0520.64242-0.41914.611-0.4199.95272.58E-0520.6430.41913.111110.4199.952727-2.58E-0520.64343-0.41913.112-0.41911.6282.58E-0520.6440.41911.612120.41911.62828-2.58E-0520.64444-0.41911.613-0.41913.1292.58E-0520.6450.4199.9513130.41913.12929-2.58E-0520.64545-0.4199.9514-0.41914.6302.58E-0520.6460.4198.2714140.41914.63030-2.58E-0520.64646-0.4198.2715-0.41916312.58E-0520.6470.4196.59
(續表4-14)15150.419163131-2.58E-0520.64747-0.4196.5916-0.41917.3322.58E-0520.6480.4194.9216160.419163232-2.58E-0520.617-0.41917.3332.58E-0520.6表4-15混凝土徐變次內力表單元號節點號內力單元號節點號內力單元號節點號內力剪力(kN)彎矩(kN?m)剪力(kN)彎矩(kN?m)剪力(kN)彎矩(kN?m)11001717-0.7294623333-0.72940520-2.36E-10180.729460340.729404229.4601818-0.7294603434-0.7294043-9.4610.4190.729458350.729404339.4610.41919-0.7294583535-8.24044-9.4624.6200.729455368.2395449.4624.62020-0.7294553636-8.23955-9.4654.1210.729452378.2387559.4654.12121-0.7294523737-8.23876-9.4663.6220.729450388.2379669.4663.62222-0.7294503838-8.23797-9.4673230.729447398.2363779.46732323-0.7294473939-8.23638-9.46111240.729444408.2338889.461112424-0.7294444040-8.23389-9.46149250.729441418.2313999.461492525-0.7294414141-8.231310-9.46187260.729438428.228510109.461872626-0.7294384242-8.228511-9.46224270.729435438.225611119.462242727-0.7294354343-8.225612-9.46262280.729435448.222712129.462622828-0.7294354444-8.222713-9.46295290.729434458.219513139.462952929-0.7294344545-8.219514-9.46328300.729431468.216214149.463283030-0.7294314646-8.216215-9.46362310.729428478.212915159.463623131-0.7294284747-8.212916-9.46390320.729425488.296.116169.463903232-0.72942517-9.46418330.729422
4.13內力組合(二)根據前面計算得到各分項荷載作用下的內力,考慮預加力和混凝土徐變次內力按照規范重新進行承載能力極限狀態和正常使用極限狀態內力組合,組合的結果用來進行承載能力、應力和變形驗算。兩種內力組合結果見表4-16?表4-18及圖4-19?圖4-21。表4-16承載能力極限組合內力計算表節點號屬性剪力(kN)彎矩(kN?m)節點號屬性剪力(kN)彎矩(kN?m)最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩1剪力-2760-5190-2760-331025剪力1730-1690979229彎矩-3430-4110-3430-4110彎矩65702680037300-206002剪力3480-125013219626剪力3050-5891471210彎矩-6530-5430-5430-7650彎矩34102330034300-243003剪力2850-18202870-131027剪力2540-1070-415909彎矩-5950-12400-5900-13100彎矩20601950031700-272004剪力3160-13103160-132028剪力1090-2410270-542彎矩-8300-16200-5530-19000彎矩63601710032200-258005剪力3820-5381800-36929剪力-124-3910-1070-1940彎矩2660-167005310-19500彎矩130002170036500-189006剪力3350-8603240-75430剪力-1190-5250-3690-3380彎矩5830-168008550-19600彎矩3950712026200-316007剪力4790398443077431剪力-1390-5580-3770-3740彎矩5460-198008860-23200彎矩9240889030300-281008剪力4570355414088132剪力-336-4380-2840-2370彎矩11400-742015900-28600彎矩14000971034800-260009剪力2800-11102550-58933剪力-1600-5990-2390-4510彎矩15900-787021500-33500彎矩191001010040600-2550010剪力1280-25901080-193034剪力-1550-6130-2290-4720彎矩17200-1550021700-42800彎矩15100298038700-3380011剪力310-37301.42-281035剪力-1980-6810-2260-5970彎矩28400-672033500-36200彎矩5590-1640025500-5280012剪力-262-4430-690-324036剪力-3420-8680-4350-7130彎矩30600-865035900-39100彎矩16100-1330036100-5150013剪力629-3430-1900-188037剪力-10900-17800-13300-14900彎矩35400-691041200-38200彎矩27100-614049000-4750014剪力-689-5060-3570-306038剪力-13700-21200-16600-17700彎矩43800-200050400-33700彎矩30800-527053300-4760015剪力-412-4790-1250-287039剪力-16100-24200-19500-20200彎矩38700-1410042900-42700彎矩15600-2710034900-66600
續表4-16)16剪力-1240-5900-2110-387040剪力25000168001680023600彎矩38400-1990041600-47100彎矩-668001920019200-8780017剪力-2730-7800-5610-557041剪力23300154001870018700彎矩30700-3520031800-59500彎矩-458003380034500-6770018剪力-10300-16900-12600-1330042剪力20300130001580016100彎矩43400-2680046500-52000彎矩-244004850052400-4980019剪力-13000-20400-15900-1620043剪力16800102001260013200彎矩47800-2490051400-50700彎矩-262004400047100-5150020剪力-15400-23300-18700-1870044剪力1600095601380012400彎矩33200-4620033800-68300彎矩-339003210033500-5810021剪力2580017500175002520045剪力136007700985010300彎矩-678001890018900-88200彎矩-171004080044700-4460022剪力2410016100195002020046剪力131007370115009820彎矩-468003410034900-66600彎矩-116004080045400-4060023剪力2110013700166001770047剪力11000567076408030彎矩-241004960053500-47400彎矩17004720054400-3030024剪力17700109001330014800彎矩-254004570049000-47600表4-17正常使用極限狀態組合1(長期效應組合)節點號屬性剪力(kN)彎矩(kN?m)節點號屬性剪力(kN)彎矩(kN?m)最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩1剪力-2510-2970-2510-251025剪力811-76626173.1彎矩-3120-3120-3120-3120彎矩-4060821013900-139002剪力1360-59012012926剪力18402658141020彎矩-4940-4940-4940-5210彎矩-6270504011300-166003剪力899-1040888-91327剪力1560-23.3506789彎矩-7040-9080-7060-9240彎矩-627014009380-184004剪力1250-6441250-64328剪力535-1060215-478彎矩-8800-13600-8870-13600彎矩-2890108011500-175005剪力189071.4144076.329剪力-458-2070-808-1460彎矩-3000-12800-2840-12900彎矩4680488018100-127006剪力1580-2211580-21530剪力-1330-2960-1950-2500彎矩-1200-12500-971-12700彎矩-1620-532011400-224007剪力2720933272094231剪力-1430-3090-2020-2630彎矩-1210-14900-1700-15100彎矩5170-264017900-192008剪力27209822700102032剪力-402-2090-970-1630彎矩1060-133001650-18000彎矩11300-30323900-165009剪力1530-1931500-90.233剪力-1500-3210-1580-2940彎矩4070-147004950-20400彎矩17800213030200-13700
續表4-17)10剪力449-1270398-110034剪力-1430-3190-1510-2940彎矩3340-196004460-26200彎矩17800-116030800-1730011剪力-276-2000-353-177035剪力-1810-3620-1880-3390彎矩14300-1280015600-20000彎矩9480-1360021900-2990012剪力-658-2400-764-210036剪力-3120-4960-3150-4750彎矩17900-1350019200-20900彎矩19300-831031400-2470013剪力259-1510-343-114037剪力-9950-11800-9970-11600彎矩24000-1120025200-18600彎矩29400-112041500-1780014剪力-846-2630-1480-221038剪力-12500-14400-12500-14200彎矩33600-570034600-12700彎矩3270066244900-1610015剪力-513-2320-658-190039剪力-14700-16600-14700-16400彎矩31000-1250031600-19000彎矩18900-1470031100-3150016剪力-1210-3050-1320-263040剪力17200153001530016900彎矩32600-1470033000-20700彎矩-419001750017500-4680017剪力-2510-4380-3050-398041剪力16000141001410015600彎矩27600-2360027800-29200彎矩-271003070030700-3200018剪力-9330-11200-9390-1090042剪力13700118001180013400彎矩39400-1500039500-20300彎矩-120004410044100-1710019剪力-11900-13800-11900-1340043剪力112009280933010800彎矩43400-1260043400-17800彎矩-145003990040000-1980020剪力-14100-16000-14100-1560044剪力106008710925010200彎矩30200-2750030200-32500彎矩-224002890029000-2800021剪力1780015900159001760045剪力8910708071908500彎矩-424001720017200-47100彎矩-125003480035200-1850022剪力1660014700147001640046剪力8640683074408220彎矩-272003100031000-31600彎矩-106003290033500-1710023剪力1780015900159001760047剪力8910708071908500彎矩-424001720017200-47100彎矩-125003480035200-1850024剪力16600147001470016400彎矩-272003100031000-31600表4-18正常使用極限狀態組合11(短期效應組合)節點號屬性剪力(kN)彎矩(kN?m)節點號屬性剪力(kN)彎矩(kN?m)最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩1剪力-2510-3320-2510-251025剪力1080-1040438108彎矩-3120-3120-3120-3120彎矩-5301180019100-150002剪力1890-78612013626剪力2100-19.4623985彎矩-4940-4940-4940-5420彎矩-2720861016500-177003剪力1410-12401400-101027剪力1780-349258754彎矩-6540-9270-6550-9560彎矩-2730478014400-19700
續表4-18)4剪力1740-8401740-83828剪力722-1430264-514彎矩-7670-14000-7710-14100彎矩524411016200-189005剪力2330-1281520-11929剪力-302-2490-812-1530彎矩-792-13700-500-14000彎矩7900743022200-142006剪力2000-4201990-41130剪力-1200-3420-2280-2610彎矩1300-136001700-14000彎矩1310-344015000-242007剪力3120731312074731剪力-1320-3590-2350-2790彎矩1550-161001290-16500彎矩7780-161021000-216008剪力3050754304082832剪力-316-2630-1310-1830彎矩4610-120005630-20100彎矩13600-20926500-194009剪力1810-4651760-28633剪力-1430-3780-1570-3310彎矩8040-132009570-23300彎矩19800115032400-1740010剪力683-1590594-130034剪力-1370-3810-1500-3360彎矩7440-182009390-29800彎矩19000-324032600-2230011剪力-86.7-2380-220-197035剪力-1750-4270-1870-3880彎矩18300-1170020600-24200彎矩10700-1680023400-3630012剪力-508-2820-693-230036剪力-3060-5630-3110-5280彎矩21600-1300023900-25900彎矩20700-1280032800-3250013剪力380-1980-675-134037剪力-9890-12500-9920-12200彎矩27300-1130029500-24300彎矩30800-645043000-2650014剪力-751-3140-1860-241038剪力-12400-15100-12400-14800彎矩36500-671038200-19000彎矩34300-516046400-2540015剪力-441-2870-695-213039剪力-14600-17300-14600-17000彎矩33400-1460034500-26000彎矩20500-2110032700-4140016剪力-1150-3640-1350-291040剪力17900152001520017300彎矩34600-1780035200-28400彎矩-486001910019100-5720017剪力-2470-5010-3420-432041剪力16700140001400016000彎矩29200-2790029400-37800彎矩-334003230032300-4200018剪力-9300-11900-9390-1120042剪力14400118001180013800彎矩41000-2030041100-29500彎矩-178004570045700-2670019剪力-11800-14500-11900-1380043剪力118009240933011200彎矩45000-1830045000-27400彎矩-198004150041600-2900020剪力-14000-16700-14100-1600044剪力112008670962010500彎矩31800-3370031800-42500彎矩-268003040030700-3650021剪力1850015800158001820045剪力9490702072208780彎矩-492001880018800-57500彎矩-157003680037500-2620022剪力1730014600146001700046剪力9180676078308450彎矩-337003260032600-41400彎矩-127003540036500-2400023剪力1500012400124001470047剪力7650528055506930彎矩-173004650046600-25200彎矩-38003950041300-16000
(續表4-18)24剪力125009840988012200彎矩-189004290042900-26600根據上表可得到承載能力極限狀態和正常使用極限狀態的彎矩包絡圖和相應的剪力包絡圖,見圖4-19?圖4-21。彎矩包絡圖剪力包絡圖圖4-19承載能力極限狀態內力包絡圖彎矩包絡圖剪力包絡圖圖4-20正常使用極限狀態組合I內力包絡圖彎矩包絡圖
剪力包絡圖圖4-21正常使用極限狀態組合II內力包絡圖4.14持久狀況承載能力極限狀態計算4.14.1正截面抗彎承載力計算由于單元劃分較多,不能在此一一顯示,因此依據內力和應力值確定顯示結果單元號,一般有跨中、支點、1/4跨、變截面處、配筋變化點等。本模型最終確定顯示計算結果的節點號為:2#(邊跨邊支點)、8#(邊跨1/4截面)、26#(邊跨近中支點截面)、27#(中跨支點)、28#(中跨近中支點)、36#(中跨近1/4截面)、47#(中跨跨中),見圖4-26。圖4-22半跨計算節點位置圖通過橋梁博士系統計算結構承載能力,結果見表4-19。
表4-19承載能力極限狀態強度驗算(組合I)單元號節點號內力屬性最大軸力(kN)最小軸力(kN)最大彎矩(kN?m)最小彎矩(kN?m)22極限軸力5.11E+044.26E+044.26E+045.11E+04極限剪力158132132196極限彎矩-6.52E+03-5.43E+03-5.43E+03-7.65E+03極限抗力3.86E+053.86E+053.86E+053.78E+05受力類型上拉偏壓上拉偏壓上拉偏壓上拉偏壓是否滿足是是是是開裂彎矩0000附加鋼筋面積0000受壓區咼度是否滿足是是是是最小配筋率是否滿足是是是是3極限軸力5.08E+044.23E+044.23E+045.08E+04極限剪力438365-2.87E+031.31E+03極限彎矩-1.10E+04-9.16E+03-5.90E+03-1.31E+04極限抗力2.49E+052.49E+052.68E+052.39E+05受力類型上拉偏壓上拉偏壓上拉偏壓上拉偏壓是否滿足是是是是開裂彎矩0000附加鋼筋面積0000受壓區咼度是否滿足是是是是最小配筋率是否滿足是是是是
續表4-19)88極限軸力7.33E+046.11E+046.11E+047.33E+04極限剪力2.29E+031.91E+034.14E+03881極限彎矩-1.30E+04-1.09E+041.59E+04-2.86E+04極限抗力1.78E+051.78E+051.79E+051.49E+05受力類型上拉偏壓上拉偏壓下拉偏壓上拉偏壓是否滿足是是是是開裂彎矩0000附加鋼筋面積0000受壓區咼度是否滿足是是是是最小配筋率是否滿足是是是是9極限軸力7.58E+046.32E+046.32E+047.58E+04極限剪力1.74E+031.45E+03-4193.14E+03極限彎矩-7.97E+03-6.64E+032.54E+04-2.88E+04極限抗力2.00E+052.00E+051.72E+051.56E+05受力類型上拉偏壓上拉偏壓下拉偏壓上拉偏壓是否滿足是是是是開裂彎矩0000附加鋼筋面積0000受壓區咼度是否滿足是是是是最小配筋率是否滿足是是是是
續表4-19)2626極限軸力1.80E+051.50E+051.80E+051.50E+05極限剪力-1.93E+04-1.61E+04-1.87E+04-1.87E+04極限彎矩3.25E+032.71E+033.38E+04-6.83E+04極限抗力8.09E+058.09E+057.88E+056.15E+05受力類型下拉偏壓下拉偏壓下拉偏壓上拉偏壓是否滿足是是是是開裂彎矩0000附加鋼筋面積0000受壓區咼度是否滿足是是是是最小配筋率是否滿足是是是是27極限軸力1.82E+051.51E+051.51E+051.82E+05極限剪力2.09E+041.74E+041.68E+042.36E+04極限彎矩-1.46E+04-1.22E+041.89E+04-8.82E+04極限抗力7.40E+057.40E+058.06E+056.04E+05受力類型上拉偏壓上拉偏壓下拉偏壓上拉偏壓是否滿足是是是是開裂彎矩0000附加鋼筋面積0000受壓區咼度是否滿足是是是是最小配筋率是否滿足是是是是
續表4-19)2727極限軸力1.82E+051.51E+051.51E+051.82E+05極限剪力2.16E+041.80E+041.75E+042.52E+04極限彎矩-1.46E+04-1.22E+041.89E+04-8.82E+04極限抗力7.40E+057.40E+058.06E+056.04E+05受力類型上拉偏壓上拉偏壓下拉偏壓上拉偏壓是否滿足是是是是開裂彎矩0000附加鋼筋面積0000受壓區咼度是否滿足是是是是最小配筋率是否滿足是是是是28極限軸力1.81E+051.51E+051.81E+051.51E+05極限剪力-2.00E+04-1.67E+04-1.95E+04-2.02E+04極限彎矩4.25E+033.54E+033.49E+04-6.66E+04極限抗力8.09E+058.09E+057.87E+056.19E+05受力類型下拉偏壓下拉偏壓下拉偏壓上拉偏壓是否滿足是是是是開裂彎矩0000附加鋼筋面積0000受壓區咼度是否滿足是是是是最小配筋率是否滿足是是是是2828極限軸力1.81E+051.51E+051.81E+051.51E+05極限剪力2.00E+041.67E+041.95E+042.02E+04極限彎矩4.25E+033.54E+033.49E+04-6.66E+04極限抗力8.09E+058.09E+057.87E+056.19E+05受力類型下拉偏壓下拉偏壓下拉偏壓上拉偏壓是否滿足是是是是開裂彎矩0000附加鋼筋面積0000受壓區咼度是否滿足是是是是最小配筋率是否滿足是是是是29極限軸力1.77E+051.48E+051.77E+051.48E+05極限剪力-1.71E+04-1.42E+04-1.66E+04-1.77E+04極限彎矩2.34E+041.95E+045.35E+04-4.74E+04極限抗力5.16E+055.16E+054.95E+054.12E+05受力類型下拉偏壓下拉偏壓下拉偏壓上拉偏壓是否滿足是是是是開裂彎矩0000附加鋼筋面積0000受壓區咼度是否滿足是是是是最小配筋率是否滿足是是是是
續表4-19)3636極限軸力9.09E+047.57E+049.09E+047.57E+04極限剪力8.28E+036.90E+039.87E+038.01E+03極限彎矩1.21E+031.01E+033.52E+04-2.30E+04極限抗力2.87E+052.87E+052.38E+052.19E+05受力類型下拉偏壓下拉偏壓下拉偏壓上拉偏壓是否滿足是是是是開裂彎矩0000附加鋼筋面積0000受壓區咼度是否滿足是是是是最小配筋率是否滿足是是是是37極限軸力1.00E+058.36E+048.36E+041.00E+05極限剪力-2.67E+03-2.23E+03-3.81E+03-3.52E+03極限彎矩-1.14E+04-9.50E+032.63E+04-3.16E+04極限抗力2.19E+052.19E+052.03E+051.84E+05受力類型上拉偏壓上拉偏壓下拉偏壓上拉偏壓是否滿足是是是是開裂彎矩0000附加鋼筋面積0000受壓區咼度是否滿足是是是是最小配筋率是否滿足是是是是4747極限軸力6.17E+045.14E+045.14E+046.17E+04極限剪力34.428.7979229極限彎矩-6.20E+03-5.16E+033.73E+04-2.06E+04極限抗力1.76E+051.76E+051.28E+051.44E+05受力類型上拉偏壓上拉偏壓下拉偏壓上拉偏壓是否滿足是是是是開裂彎矩0000附加鋼筋面積0000受壓區咼度是否滿足是是是是最小配筋率是否滿足是是是是48極限軸力6.25E+045.20E+045.20E+046.25E+04極限剪力4423681.40E+03637極限彎矩-7.25E+03-6.04E+033.64E+04-2.18E+04極限抗力1.76E+051.76E+051.30E+051.46E+05受力類型上拉偏壓上拉偏壓下拉偏壓上拉偏壓是否滿足是是是是開裂彎矩0000附加鋼筋面積0000受壓區咼度是否滿足是是是是最小配筋率是否滿足是是是是通過以上計算結果表明,截面抗力R三計算彎矩Mj,滿足規范要求。4.14.2斜截面抗剪承載力計算由于梁體中的主拉應力都不大于0.5幾=1.33MPa,故根據《公預規》7.1.6條規tptk定,箍筋可僅按構造要求設置,取雙肢HRB335直徑16mm筋,自支座中心起長度不小于一倍梁高范圍內,其間距為100mm,其他梁段箍筋間距也采用100mm。4.15持久狀況正常使用極限狀態計算4.15.1電算應力結果1.使用階段荷載組合I應力(長期效應)根據橋梁博士系統計算結果輸出使用階段荷載組合I應力(長期效應)見表4-20。表4-20正常使用階段長期效應荷載組合應力(MPa)節點號使用組合應力驗算上緣最大正應力上緣最小正應力下緣最大正應力下緣最小正應力最大主壓應力最大主拉應力11.751.752.512.512.515.60E-0221.551.522.82.772.87.13E-04E-09E-0253.863.287.296.297.299.80E-02643.347.115.967.119.80E-022E-0285.744.729.517.759.518.82E-0296.795.6110.38.310.38.82E-02107.23611.49.3911.48.82E-02117.796.528.82E-02127.256.178.036.438.038.96E-02137.86.837.716.317.88.96E-02148.517.677.236.058.518.96E-02158.527.797.9878.529.15E-02168.928.278.387.548.929.15E-02178.597.998.687.958.688.82E-02189.058.478.137.439.057.84E-02197.26.716.255.677.24.00E-02204.253.814.363.834.363.52E-02213.893.444.864.324.867.80E-03224.273.844.333.814.332.45E-02237.276.796.195.637.274.76E-03249.138.588.027.369.138.82E-02257.957.427.6678.049.15E-02266.896.377.276.617.359.15E-02277.166.656.415.737.228.96E-02286.786.275.544.836.788.96E-02
續表4-20)296.295.745.364.576.298.96E-02306.375.776.255.366.598.82E-02337.518.638.82E-02327.466.656.725.377.468.82E-02396.588.198.82E-02346.365.318.666.888.668.82E-02355.574.497.665.827.669.80E-02365.654.577.425.597.429.80E-02376.896.377.276.617.359.15E-02387.166.656.415.737.228.96E-02396.786.275.544.836.788.96E-02406.295.745.364.576.298.96E-02416.375.776.255.366.598.82E-02437.518.638.82E-02437.466.656.725.377.468.82E-02496.588.198.82E-02456.365.318.666.888.668.82E-02465.574.497.665.827.669.80E-02475.654.577.425.597.429.80E-022.使用階段荷載組合II應力(短期效應)(見表4-21)表4-21正常使用階段短期效應荷載組合應力(MPa)節點號使用組合應力驗算上緣最大正應力上緣最小正應力下緣最大正應力下緣最小正應力最大主壓應力最大主拉應力14.690.2762.982.284.694.78E-0224.493.14E-023.32.534.493.14E-0235.080.4824.873.95.087.84E-09E-0257.091.569.80E-0267.341.528.074.748.079.80E-0278.12.019.455.769.458.82E-0289.562.5210.95.9210.98.82E-02910.93.1612.16.0512.18.82E-021011.53.3713.56.9713.58.82E-021112.13.8411.34.7512.18.82E-021211.63.37104.3911.68.96E-021312.14.029.624.4512.18.96E-021412.74.889.024.412.78.96E-021512.65.049.625.5912.69.15E-0216135.569.96.3139.15E-021712.65.3110.16.8712.68.82E-02
續表4-21)18135.829.466.43137.84E-021924.8911.2-1.82E-02208.291.275.323.178.292.18E-02217.950.8765.853.647.95-1.10E-02228.321.315.283.158.327.00E-032311.24.257.264.8411.2-6.69E-022413.15.959.336.3513.18.82E-022511.94.779.025.911.99.15E-022610.93.718.725.3710.99.15E-022711.33.997.924.311.37.38E-0228113.617.143.17118.96E-022910.63.097.032.6810.68.96E-023053.2410.7-2.54E-023111.53.8310.54.9111.56.15E-0232124.158.552.52128.82E-023311.73.729.963.5411.78.82E-0234112.9110.43.73118.82E-023510.32.099.382.5510.39.80E-023642.3110.49.80E-023710.93.718.725.3710.99.15E-023811.33.997.924.311.37.38E-0239113.617.143.17118.96E-024010.63.097.032.6810.68.96E-02453.2410.7-2.54E-024211.53.8310.54.9111.56.15E-0243124.158.552.52128.82E-024411.73.729.963.5411.78.82E-0245112.9110.43.73118.82E-024610.32.099.382.5510.39.80E-024742.3110.49.80E-02注:正截面抗裂性驗算僅給出半跨節點,另一半與之一致。截面抗裂驗算1.驗算條件根據《公預規》(JTGD62-2004)第6.3.1規定,應滿足下列條件:(1)正截面抗裂對于部分預應力A類構件,在作用(荷載)短期效應組合下,應符合下列條件:a-aW0.7f
stpctk對于部分預應力A類構件,在作用(荷載)長期效應組合下,應符合下列條件:a-aW0ltpc(2)斜截面抗裂對于部分預應力A類構件,在作用(荷載)短期效應組合下,斜截面抗裂對構件斜截面混凝土的主拉應力b應符合下列條件:tp預制段:oW0.7ftptk現澆段:oW0.5ftptk2.驗算結果根據前述應力計算結果,長期效應(組合1)混凝土邊緣未出現拉應力,符合上式o—oWO。同時短期效應(組合2)拉應力與主拉應力/二0.069MPa,也符合上式ltpctmaxo—oW0.7f二0.7x2.65二1.86MPa與oW0.7f二0.7x2.65二1.86MPa,現澆段主stpctktptk拉應力也符合oW0.5f二0.5x2.65二1.33MPa。其他單元也是滿足的。tptk計算結果表明,正、斜截面的抗裂性均能滿足規范要求。正常使用階段豎向最大位移(撓度)1.使用階段的撓度計算使用階段的撓度值,
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