25後張法預應力混凝土簡支T型梁橋上部結構設計

2022-05-17 02:28:03 字數 3268 閱讀 5611

內容摘要

本設計為後張法預應力混凝土簡支t型梁橋上部結構設計。跨徑布置為25m,計算跨徑24.12m, 主梁全長24.

92m, 橋面寬度為淨9m(行車道)+2×0.75m(防撞欄)。設計荷載:

公路—i級;環境標準:i類環境;設計安全等級:二級。

施工方法採用後張法,用金屬波紋管和夾片錨具,預應力鋼束用曲線形,用高強度低鬆弛預應力鋼絞線。依據橋梁規範計算荷載驗算應力然後確定橋梁的截面及其配筋情況,按照全預應力構件設計。

本文主要闡述了該橋的設計、計算及驗算過程。首先進行了主體設計及計算。包括主梁作用效應計算;預應力鋼束的估算及其布置;鋼束預應力損失計算。

然後進行主梁截面承載力與應力計算。主要包括承載能力極限狀態計算;持久狀況正常使用極限狀態抗裂性驗算;持久狀況構件應力計算;短暫狀況構件的應力驗算及主梁變形驗算。其次進行橫隔梁和行車道板的設計。

最後進行了主梁端部的區域性承壓驗算。

關鍵詞預應力;後張法;t型梁;內力計算;強度驗算

第一章設計基本資料及構造布置

1.1設計資料

(1)設計跨徑和橋面寬度

1)標準跨徑:25m(墩中心線)。

2)計算跨徑:24.12m。

3)主梁全長:24.92m.

4) 橋面寬度(橋面淨寬):9+2×0.75m(行人路)。

(2)設計標準

1)設計荷載:公路——ⅰ級,人群荷載3kn/m2,每側欄杆、行人路的重量分別為1.52kn/m和3.6kn/m。

2)環境標準:ⅰ類環境。

3)設計安全等級:二級。

1.2主要材料和工藝

(1)混凝土:主梁、翼緣板、橫隔板、溼接縫均採用c50混凝土;橋面鋪裝採用c40混凝土。

(2)鋼材:預應力鋼束:採用高強度低鬆弛7絲捻製的預應力鋼絞筋,公稱直徑為15.

20mm,公稱面積140mm2,標準強度fpk=1860mp,彈性模量ep=1.95×105mpa。

(3)施工工藝:按後張法施工工藝製作主梁,採用金屬波紋管和夾片錨具,波紋管內徑70mm,外徑77mm。

1.3結構設計

(1)本設計為簡支t形梁。

(2)橋面板橫坡假定為和橋面橫坡相同,本設計假設為平坡。

(3)主梁斷面:主梁高1.3m,梁間距為2.

0m其中預製梁寬1.8m,翼緣板中間溼接縫寬度為0.2m。

主梁跨中肋厚0.16m,馬蹄寬為0.32m端部腹板厚度加厚到與馬蹄同寬,以滿足端部錨具布置和區域性應力需要。

(4)橫隔梁設定:橫隔梁公設6道,間距為4.824m,端橫隔梁寬度為0.2m,跨中橫隔梁寬度為0.15m。

(5)橋面鋪裝:設計總厚度17cm,其中水泥混凝土厚度為8cm,瀝青混凝土厚度為9cm,兩者之間加設防水層。

1.4幾何特性計算

上述資料擬定尺寸,繪製t梁的跨中及端部截面見圖1—2,圖1—3。

圖 1-1 預應力混凝土t梁結構尺寸圖(尺寸單位:cm)

從上到下分別為橫斷面、內梁立面、外梁立面、i—i剖面圖

圖1—2 t形梁跨中截面尺寸圖(尺寸單位:cm)

圖1—3 t形梁端部截面尺寸圖(尺寸單位:cm)

計算截面幾何特徵,計算時可將整個主梁截面劃分為n個小塊面積進行計算,跨中截幾何特徵列表計算見表1—1。

表1—1 跨中截面幾何特性計算表

續)第二章主梁設計

2.1主梁作用效應計算

主梁的作用效應計算包括永久作用和可變作用。根據梁跨結構縱、橫截面的布置,計算可變作用下荷載橫向分布係數,求處各主梁控制截面(取跨中、四分點截面及支點截面)的永久作用和最大可變作用效應,再進行主梁作用效應組合(標準組合、短期組合和極限組合)。

2.1.1永久作用效應計算

(1)永久作用集度

1)主梁自重

跨中截面段主梁自重(五分點截面至跨中截面,長7.236):

=0.476×26×7.236 = 89.55(kn)

馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重近似計算(長2m):

=(0.6145+0.476)×26×2/2=63.28(kn)

支點段梁的自重(長282.4m):

=0.476×2.824×26=34.95(kn)

橫隔梁體積

中橫隔梁體積為:0.15×(1.22×0.82-0.82/2×0.72-0.08×0.08/2)=0.1422()

端橫隔梁體積為:0.2×(1.02×0.72-0.11×0.74=0.1428()

故半跨內邊主梁橫隔梁重量:

=(2×0.1422+0.1428)×26 =11.11(kn)

中主梁的橫隔梁重量:

=2×(0.1422+0.1428)×26 =14.82(kn)

主梁永久作用集度

=(89.55+28.35+34.95+11.11)/12.46=13.16(kn/m)

=(89.55+28.35+34.95+14.82)/12.46=13.46(kn/m)

2)二期恆載

翼緣板中間溼接縫集度:

=0.2×0.08×26=0.416(kn/m)

現澆部分橫隔梁

一片中橫隔梁(現澆部分)體積:

0.15×1.02×0.1=0.0153()

一片端部橫隔梁(現澆部分)體積:

0.2×1.21×0.1 =0.0242()

故 =(4×0.0153+2×0.0242)×26/24.92=0.1143(kn/m)

橋面鋪裝層

8cm水泥瀝青混凝土鋪裝:0.08×9×25=18(kn/m)

9cm瀝青混凝土鋪裝:0.09×9×23=18.63(kn/m)

將橋面鋪裝重量均分給五片梁,則:

=(18+18.63)/5=7.326(kn/m)

單側行人路荷載為3.6kn/m,單側欄杆荷載為1.52kn/m,將兩側行人路和欄杆均分給五片梁,則

=(1.52×3.60)×2/5 =2.048(kn/m)

主梁二期永久作用集度

==0.416+0.1143+7.326+2.048=9.90(kn/m)

(2)永久作用效應:下面進行永久作用效應計算,參照圖2—1,設a為計算截面至左側支座的距離,並令c=a∕l,主梁彎矩m和剪力v的計算公式分別為:

圖2—1 永久作用效應

永久作用效應計算表見表2—1。

表 2—1邊主梁作用效應計算表

續)表2—2 中主梁作用效應計算表

2.1.2可變作用效應計算:

(1) 衝擊係數和車道折減係數的計算:結構的衝擊係數與結構的基頻有關,故應計算結構的基頻,簡支梁橋的基頻可按下式計算

其中,由於,故可由下式計算出汽車荷載的衝擊係數為

當車道大於兩車道時,應進行車道折減22%,但摺減後不得小於兩車道布置的計算結果。

預應力混凝土簡支T梁計算報告 midas

指導老師 李立峰 專業 橋梁工程 班級 橋梁一班 姓名 學號一 計算資料 1.1跨度與技術指標 標準跨徑 計算跨徑 汽車荷載 公路一級 設計安全等級 二級 1.2橋梁概況及一般截面 此計算為一預應力混凝土簡支樑中梁的計算,不計入現澆帶,其跨中與支點截面如圖1 1所示,縱斷面圖如圖1 2所示。1.3使...

預應力混凝土先簡支後連續 T梁 連續梁橋畢業設計指導書

2010屆土木工程專業橋梁方向 預應力混凝土先簡支後連續梁橋 畢業設計指導書 華東交通大學土木建築學院橋梁教研室 指導教師 桂水榮 2010年2月20日 2010屆土木工程專業橋梁方向 預應力混凝土先簡支後連續 t梁 梁橋畢業設計指導書 一 設計 計算書 各章節要求 計算書中,在寫出計算過程的同時,...

預應力混凝土簡支梁設計

一多層房屋的預應力混凝土屋面梁,構件及截面尺寸如圖二所示。先張法施工時在工地臨時台座上進行,在梁的受拉 受壓區採用直徑10mm的熱處理45si2cr直線預應力鋼筋。分別在梁的受拉 受壓區採用錐形錨具一端同時超張拉鋼筋。養護時預應力鋼筋與張拉台座溫差為250c,混凝土達到設計強度以後放鬆預應力鋼筋,混...