预应力混凝土连续梁的初步设计
50+70+50m预应力混凝土连续梁桥设计说明书本科毕业论文

1.2选题的意义
本次设计计算仅进行引桥的设计计算,跨径布置为50+70+50m的预应力混凝土连续箱型梁桥,桥宽26m,分为两幅,设计时只考虑单幅的设计。主梁采用单箱双室型截面,为了提高跨越能力、减轻结构自重、线性优美等原则采用变截面形式。连续梁桥由于是超静定结构,计算量大,且准确性难以保证,所以采用有限元分析软件--桥梁博士3.03进行,这样不仅提高了效率,而且准确性也得到了保证。
第四系全新统近代河流冲击层( )
粉砂:浅黄灰色,成份以石英、长石为主,及其它深色矿物次之,次棱角状。结构不均,夹薄层状的低液限粉土,局含少量卵砾石。松散,饱和,透水性好。主要分布于高河漫滩上部,厚1~6m不等。卵石质土:褐黄色,石质成份主要以石英岩、砂岩为主,灰岩、花岗岩、等次之,次圆~圆状,一般粒组组成 约5%,200~60mm约20%,60~20mm约20%,20~2mm约45%,余为砂及少量粉粘粒。全层结构不均,局部砂、砾石分别富集或含较多的漂石,松散~稍密,饱和,透水性好。分布于河床以及左岸高河漫滩粉砂层之下,该层在左岸可大于45m,沿桥轴往南岸则逐渐变薄,至南岸地段该层已尖灭称为基岩河床。
桥位地形系由侵蚀作用形成低山河谷 ,桥区附近河段顺直,河流呈N50°E方向。河段呈“U”型河谷,大桥北岸Ⅰ级阶地几乎被人工破坏殆尽,边滩、漫滩发育,南岸为基座阶地,漫滩后部基岩裸露。经钻探及地调测绘,桥址区出露及揭露地层为第四系及侏罗系中统沙溪庙组。现分述如下:
第四系全新统人工填筑层( )
人工填筑土:杂色,填筑物主要为建筑垃圾和少量生活垃圾以及砾、卵石、碎、块石土、低液限粉土。稍湿,松散。分布于左岸公路沿线及房屋周围,厚度变化在0.5~10.00m之间。
预应力混凝土等截面连续梁桥毕业设计

方法:优化桥梁的截面形状 和尺寸,提高桥梁的承载能
力和稳定性
方法:采用高性能混凝土和 钢筋,提高桥梁的耐久性和
安全性
方法:优化桥梁的施工工艺 和施工方案,提高桥梁的施
工质量和效率
结构尺寸优化
确定桥梁跨度和跨径比 确定桥梁高度和宽度 确定桥梁截面形状和尺寸 确定桥梁支座类型和位置 确定桥梁预应力筋布置和锚固方式 确定桥梁施工工艺和材料选择
P预A应R力T混6凝土等截面连续梁桥
的工程实例
工程概况
工程名称:预应力 混凝土等截面连续 梁桥
工程地点:某城市
工程规模:全长 xx米,跨径xx米
工程特点:采用预 应力混凝土等截面 连续梁桥结构,具 有承载能力强、抗 震性能好等特点。
设计方案及要点
预应力混凝土等截面连续梁桥的设计方案应考虑桥梁的跨度、高度、荷载等因素。 设计方案应包括桥梁的平面布置、横断面设计、纵断面设计等。 设计方案应考虑桥梁的抗震性能,采用合理的抗震措施。 设计方案应考虑桥梁的耐久性,采用耐久性好的材料和施工工艺。
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预应力混凝土等截面 连续梁桥毕业设计
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预应力混凝土 等截面连续梁 桥概述
预应力混凝土 等截面连续梁 桥的设计原理
预应力混凝土 等截面连续梁 桥的施工方法
结构材料优化
钢筋配置:优化钢筋布置, 提高抗弯、抗剪能力
混凝土强度:选择高强度混 凝土,提高承载能力
浅析预应力混凝土连续梁桥的发展及设计流程

浅析预应力混凝土连续梁桥的发展及设计流程一、研究概况及发展趋势预应力混凝土连续梁桥是预应力桥梁中的一种,它具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好,特别是主梁变形挠曲线平缓,桥面伸缩缝少,行车舒适等优点。
由于悬臂施工方法的应用,连续梁在预应力混凝土结构中有了飞速的发展。
60年代初期在中等跨径预应力混凝土连续梁中,应用了逐跨架设法与顶推法;60年代中期在德国莱茵河建成的本多夫(Bendorf)桥,采用了悬臂浇筑法。
随着悬臂浇筑施工法和悬臂拼装施工法的不断改进、完善和推广应用,在跨度为40—200米范围内的桥梁中,连续梁桥逐步占据了主要地位。
目前,无论是城市桥梁、高架道路、山谷高架栈桥,还是跨河大桥,预应力混凝土连续梁都发挥了其独特的优势,成为优胜方案。
我国自50年代中期开始修建预应力混凝土梁桥,至今已有40多年的历史,比欧洲起步晚,但近对年来发展迅速,在预应力混凝土桥梁的设计、结构分析、试验研究、预应力材料及工艺设备、施工工艺等方面日新月异,预应力混凝土梁桥的设计技术与施工技术都已达到相当高的水平。
近20年来,我国已建成的具有代表意义的连续梁桥有跨径90m 的哈尔滨松花江大桥、跨径120m的湖南常德沅水大桥、主跨125m 的宜昌乐天溪桥、跨径154m的云南六库怒江大桥等。
下表是我国目前建成的部分主要大跨径预应力混凝土连续梁桥。
我国已建成的部分主要大跨径混凝土连续梁桥序号桥名主桥跨径(m)桥址1 南京长江二桥北汊桥90+165*3+90 江苏2 六库怒江大桥85+154+85 云南3 黄浦江奉浦大桥85+125*3+85 上海4 常德阮水大桥84+120*3+84 湖南5 东明黄河公路大桥75+120*7+75 山东6 风陵渡黄河大桥87*5+87+114*7+87 山西7 沙洋汉江大桥63+111*6+63 湖北8 珠江三桥80+110+80 广东二、生产需求状况虽然我国的预应力混凝土连续梁在不断地发展,然而与国际先进水平仍存在一定差距。
预应力混凝土连续梁桥纵向预应力设计

预应力混凝土连续梁桥纵向预应力设计一、引言预应力混凝土连续梁桥由于其跨越能力大、结构刚度好、行车舒适性高等优点,在现代桥梁工程中得到了广泛的应用。
而纵向预应力设计是预应力混凝土连续梁桥设计中的关键环节,它直接关系到桥梁的结构性能、安全性和经济性。
二、纵向预应力设计的目的和作用纵向预应力设计的主要目的是通过在混凝土梁中预先施加压应力,来抵消在使用阶段可能出现的拉应力,从而提高梁的承载能力、抗裂性能和耐久性。
其作用主要体现在以下几个方面:1、提高梁的抗弯承载能力:预应力的施加可以使梁在承受荷载时,混凝土处于受压状态,充分发挥混凝土抗压强度高的特点,从而提高梁的抗弯能力。
2、增强梁的抗裂性能:预先施加的压应力可以有效地抑制混凝土裂缝的产生和扩展,提高梁的耐久性。
3、减小梁的挠度:预应力可以减小梁在荷载作用下的变形,提高桥梁的刚度和行车舒适性。
三、纵向预应力筋的布置形式1、直线布置:预应力筋沿梁的轴线直线布置,这种布置形式施工简单,但对梁的抗剪和抗扭性能提升有限。
2、曲线布置:预应力筋沿梁的纵向呈曲线布置,常见的有抛物线形和圆弧形。
曲线布置可以更好地适应梁的弯矩分布,提高预应力的效率,但施工难度相对较大。
四、纵向预应力筋的材料选择常用的纵向预应力筋材料有高强度钢丝、钢绞线和精轧螺纹钢筋。
高强度钢丝具有强度高、柔韧性好的特点,但锚固较复杂。
钢绞线则是目前应用最广泛的预应力筋材料,其强度高、柔韧性好、施工方便。
精轧螺纹钢筋适用于对锚固要求较高的部位,但成本相对较高。
在选择预应力筋材料时,需要综合考虑桥梁的跨度、荷载、施工条件和经济性等因素。
五、纵向预应力筋的数量确定纵向预应力筋的数量应根据桥梁的结构受力要求、使用性能要求和规范规定来确定。
首先,需要根据梁的弯矩和剪力分布,计算出所需的预应力大小。
然后,根据所选预应力筋材料的强度和特性,确定预应力筋的数量。
在计算过程中,还需要考虑预应力损失的影响。
预应力损失包括锚具变形损失、摩擦损失、混凝土收缩徐变损失等。
预应力混凝土连续梁桥设计 (毕业设计)

第一章绪论第一节桥梁设计的基本原则和要求一、使用上的要求桥梁必须适用。
要有足够的承载和泄洪能力,能保证车辆和行人的安全畅通;既满足当前的要求,又照顾今后的发展,既满足交通运输本身的需要,也要兼顾其它方面的要求;在通航河道上,应满足航运的要求;靠近城市、村镇、铁路及水利设施的桥梁还应结合有关方面的要求,考虑综合利用。
建成的桥梁要保证使用年限,并便于检查和维护。
二、经济上的要求桥梁设计应体现经济上的合理性。
一切设计必须经过详细周密的技术经济比较,使桥梁的总造价和材料等的消耗为最小,在使用期间养护维修费用最省,并且经久耐用;另外桥梁设计还应满足快速施工的要求,缩短工期不仅能降低施工费用,面且尽早通车在运输上将带来很大的经济效益。
三、设计上的要求桥梁设计必须积极采用新结构、新设备、新材料、新工艺利新的设计思想,认真研究国外的先进技术,充分利用国际最新科学技术成果,把国外的先进技术与我们自己的独创结合起来,保证整个桥梁结构及其各部分构件在制造、运输、安装和使用过程中具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。
四、施工上的要求桥梁结构应便于制造和安装,尽量采用先进的工艺技术和施工机械,以利于加快施工速度,保证工程质量和施工安全。
五、美观上的要求在满足上述要求的前提下,尽可能使桥梁具行优美的建筑外型,并与周围的景物相协调,在城市和游览地区,应更多地考虑桥梁的建筑艺术,但不可把美观片面地理解为豪华的细部装饰。
第二节计算荷载的确定桥梁承受着整个结构物的自重及所传递来的各种荷载,作用在桥梁上的计算荷载有各种不同的特性,各种荷载出现的机率也不同,因此需将作用荷载进行分类,并将实际可能同时出现的荷载组合起来,确定设计时的计算荷载。
一、作用分类与计算为了便于设计时应用,将作用在桥梁及道路构造物上的各种荷载,根据其性质分为:永久作用、可变作用和偶然作用三类。
(一)永久作用指长期作用着荷载和作用力,包括结构重力(包括结构附加重力)、预加力、土重力及土的侧压力、混凝土收缩徐变作用、水的浮力和基础变位而产生的影响力。
预应力混凝土连续梁桥的设计尺寸拟定

预应力混凝土连续梁桥的设计1.1总体布置结构总体设计主要包括桥梁跨径分配、主梁截面形式的拟定以及梁高等方面的内容。
1.1.1跨径布置目前,设计工程师认为预应力混凝土连续梁桥的最大理论跨度为250~300m,经济跨度为100~240m。
–布置原则:减小弯矩、增加刚度、方便施工、美观要求–不等跨布置——大部分大跨度连续梁边中跨比为0.5~0.8,最好为0.65–等跨布置——中小跨度连续梁–短边跨布置——特殊使用要求1.1.2主梁截面–板式截面——实用于小跨径连续梁–肋梁式——适合于吊装–箱形截面——适合于节段施工–其它1.1.3箱梁梁高梁高——与跨径、施工方法有关等高度梁——实用于中、小跨径连续梁,一般跨径在50~60米以下变高度梁——实用于大跨径连续梁,100米以上,90%为变高度连续梁桥型公路桥铁路桥支点梁高(m)跨中梁高(m)支点梁高(m)跨中梁高(m)等高梁(1/15~1/25)l(1/16~1/18)l变高(折线)梁(1/16~1/20)l(1/22~1/28)l(1/12~1/16)l(1/22~1/28)l变高(曲线)梁(1/16~1/25)l(1/30~1/50)l(1/12~1/16)l(1/30~1/50)l对于变高梁,一般对于公路桥,支点梁高是跨中梁高的2~3倍;对于铁路桥,支点梁高是跨中梁高的1.5~2倍。
1.2细部设计主梁细部设计包括顶板、底板、腹板等部位尺寸的拟定,横隔板的设置,齿块和承托等构件的设计等。
1.2.1顶板、底板及腹板箱形截面的顶板和底板是结构承受正负弯矩的主要工作部位。
当悬臂施工时,箱梁底板特别是靠近桥墩附近的底板将承受很大的压应力。
在发生变号弯矩的截面中,顶板和底板也都应各自发挥承压的作用。
(1)顶板顶板厚度一般考虑两个因素:满足桥面板横向弯矩的要求;满足布置纵向预应力钢束和横向预应力钢束的构造要求。
另外传统的设计理念认为,顶板厚度与腹板间距相关。
桥面板的悬臂长度也是调节板内弯矩的重要参数,在布置横向预应力时可考虑桥面板的横向坡度和板截面的变高度,以发挥预应力束的偏心效应。
预应力混凝土空心板先简支后连续梁设计【最新版】

预应力混凝土空心板先简支后连续梁设计摘要:通过结合桥梁设计实例,对该桥梁上部结构采用先简支后结构连续形式,设计中采取先简支后连续的双支座结构以及设置墩顶负弯矩钢筋等一系列可行的设计措施。
从本工程实施效果表明,该桥梁运营期间一切正常,表明结构设计的合理性,为同类工程提供参考实例。
关键词:桥梁工程;预应力混凝土空心板;先简支后连续梁;设计要点0引言连续梁具有变形小、结构刚度好、伸缩缝少、行车平顺舒适、整体稳定性好、抗折性能好等特点,在公路工程中具有非常广泛的应用[1]。
但是这种梁在施工过程中需要投入较多的施工设备,并且施工工艺较为复杂,施工难度大。
而采用先简支后连续梁可以有效克服以上这些缺点,因此先简支后连续梁在公路工程中具有非常广泛的应用前景。
本文笔者将结合具体的预应力混凝土空心板先简支后连续梁桥设计实例,简要探讨具体的设计要点。
1工程概况某桥梁全长53.08m,桥梁中心桩号K5+136,桥梁轴线与河道的交叉角度为105°。
本桥为双幅桥,上部采用3~16m后张法预应力连续空心板,下部采用双柱式墩台,钻孔灌注桩基础,设计水位23.672m。
本桥上部结构体系为先简支后结构连续,预制空心板按部分预应力A 类构件设计,现浇连续段按钢筋混凝土构件设计。
全桥采用3孔16m 后张法预应力混凝土连续空心板,全桥长53.08m。
全桥共设1联,桥面横坡为双向2%,桥梁横断面由18块空心板组成,板高0.8m。
如表1所示为本工程的主要设计技术指标。
表1 主要设计技术指标设计荷载桥面宽度桥面横坡地震动峰值环境类别公路Ⅰ级2×(净-11.5+2× 0.5m防撞护栏)双向2% 0.15g Ⅰ类2连续梁的结构分析与设计2.1 结构分析与设计在连续梁中,主要是将板梁分成两部分,分别为预制梁和现浇段。
首先对预制梁进行安装,使其形成简支结构,接着再对湿接头处进行现浇处理,使之形成连续的结构形式,然后在支座顶面10cm整体化混凝土部分和现浇段处进行负弯矩钢筋的配置。
用新规范计算预应力混凝土连续梁

用新规范计算预应力混凝土连续梁预应力混凝土连续梁是一种常用的结构形式,它可以有效地分担荷载,并具有较好的变形性能和挠度控制能力。
本文将以新规范为依据,介绍预应力混凝土连续梁的计算方法。
一、材料强度的计算首先,根据新规范的要求,需要计算混凝土的强度。
混凝土的强度主要包括抗压强度和抗拉强度。
按照规范中的公式,可以得到混凝土的抗压强度和抗拉强度的数值。
对于预应力混凝土连续梁中的预应力钢筋,需要计算其抗拉强度。
根据规范,预应力钢筋的抗拉强度可以根据材料的特性进行计算。
二、截面性能的计算预应力混凝土连续梁的截面性能是指梁的承载能力和变形性能。
承载能力包括极限弯矩和抗剪承载力,变形性能主要包括挠度和裂缝的控制。
1.极限弯矩的计算极限弯矩是指在梁截面的一侧产生最大应力时,梁截面的承载能力。
根据新规范,可以采用一系列公式和计算方法来计算极限弯矩。
2.抗剪承载力的计算抗剪承载力是指连续梁在承受剪力荷载时的承载能力。
根据规范中的要求,可以采用不同的计算方法来计算抗剪承载力。
3.挠度和裂缝的控制挠度和裂缝的控制是预应力混凝土连续梁设计中的重要问题。
通常,可以采用一系列方法来控制梁的挠度和裂缝,如增加截面高度、增加预应力等。
三、校核计算和验算在进行预应力混凝土连续梁的计算时,需要进行校核和验算,以保证梁的安全性和可靠性。
校核计算主要是检查计算结果的合理性和一致性,验算是指将计算结果与规范中要求的标准进行比较,以确定梁是否满足规范的要求。
总结起来,预应力混凝土连续梁的计算要考虑材料强度、截面性能、挠度和裂缝的控制等因素,需要根据新规范进行计算和校核验算。
通过合理的计算和设计,可以确保梁具有较好的承载能力和变形性能,从而满足工程的要求。
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目录第一节绪论 (2)一.设计特点 (2)二.实例设计基本资料 (3)三.桥型及纵横断面布置 (3)第二节主梁内力计算 (4)一.恒载内力计算 (5)二.活载内力计算 (5)第三节 1号墩柱及柱的计算 (30)一.横载计算 (30)二.活载计算 (30)三.墩柱配筋设计 (30)四.桩基计算 (35)五.墩顶纵向水平位移检算 (41)六.墩顶纵向水平位移验算: (42)第四节 4号墩桩基础计算 (43)一.恒载计算 (43)二.活载计算 (43)三.桩的配筋 (47)四.桥墩群桩基础承载力计算 (50)五.桩身检算 (51)总结 (54)致谢 (55)附录 (56)第一节绪论一.设计特点简支转连续是连续梁桥施工中较为常见的一种方法。
一般先架设预制主梁,形成简支梁状态;进而再将主梁在墩顶形成连续梁体系。
该施工方法的主要特点是施工方法简单可行,施工质量可靠,实现了桥梁施工的工厂化,标准化和装配化。
概括的讲简支转连续施工法是采用简支梁的施工工艺,却达到建造连续梁桥的目的。
目前随着高等级公路的发展,为改善桥梁行车的舒适性,简支转连续梁桥在中,小跨径的连续梁桥中得到了广泛的应用。
在简支转连续梁桥中由简支状态转换为连续梁桥状态的常见方法有以下几种:1.将主梁内的普通钢筋在墩顶连续;2.将主梁内纵向预应力钢束在墩顶采用特殊的连接器进行连接;3.在墩顶两侧一定范围内的主梁上部布设局部预应力短束来实现连接第一种方法虽然简单易行,但常在墩顶负弯矩区发生横向裂缝,影响桥梁的正常使用。
方法二的效果最好,但施工困难,故一般不采用。
第三种方法不仅施工可行,并且具有方法二的优点,同时又克服了仅采用普通钢筋连续的开裂问题。
所以一般简支转连续梁桥多采用墩顶短束与普通钢筋连续这样的构造来实现简支转连续。
由于简支转连续梁桥在施工过程中常存在体系转换,那么必须依据具体的施工过程来分析结构的受力。
施工的第一阶段是形成简支梁,此阶段主梁承受一期恒载自重产生的内力及在简支梁上施加的预加力;第二阶段首先浇筑墩顶连续段混凝土,待混凝土达到要求的强度张拉后张拉墩顶负弯距束(局部短束),最终形成连续梁。
连续梁成桥状态主要承受二期恒载,活载,温度,支座沉降产生的内力以及负弯矩短束的预加力,预加力的二次矩,徐变的二次矩等。
由上面的分析可知,简支转连续梁桥跨中正弯矩要比现浇一次落架大,而支点负弯距要比现浇一次落架小。
因此,在主梁内要配置足够数量的正弯矩束筋,以满足连续梁状态的承载要求和简支状态下的承受结构自重和施工荷载的需要。
简支转连续梁桥施工程序对结构内力也有一定的影响。
目前施工有两种做法:一种是先将每片简支梁转换为连续梁后,再进行横向整体化;另外一种做法是先将简支梁横向整体化后,再进行结构的体系转换。
前者按平面结构进行计算分析较为合理;而后者体系转换后已属空间结构,要进行较为精确分析,比较复杂。
因此,后面介绍的设计实例采用第一种施工工序,以便同所采用的结构分析软件的基本模式相吻合,提高计算分析的可靠性。
采用简支转连续施工的预应力混凝土连续梁桥一般采用等高度的主梁。
主梁截面型式可为箱形,T形,工字形等,主梁的高跨比一般为H/L=1/16—1/25。
简支转连续梁桥常采用跨径为20-50M,国外最大跨径也有达80M。
此外,为使连续梁的内力分布更加合理,边中跨径之比为0.6-0.8,但考虑预制,安装的方便也可采用等跨度。
主梁横断面构造,钢束构造及计算结果等设计内容详见设计实例。
二.实例设计基本资料(一)桥梁线性布置1.平曲线半径:无平曲线。
2.竖曲线半径:无竖曲线,纵坡为0.8%(二)主要技术标准:1.设计荷载:公路一级2.桥面宽度:净9附2×2.0m人行道;3.设计洪水频率:1/1004.基本地震烈度:Ⅶ5.桥高由线路标高控制(三)主要材料1.混凝土:主梁采用C50号混凝土,盖梁采用2.普通钢筋:采用符合GB1499-84标准的钢筋,直径≧12mm者采用Ⅱ级20MnSi 热轧螺纹钢;直径≦12mm者采用Ⅰ级A3热轧圆钢筋。
3.支座:采用GPZ(Ⅱ)2.0DX型、3.5DX型、4.0DX型和5.0型盆式橡胶支座,GPZ(Ⅱ)4.0GD型和5.0GD盆式橡胶支座。
4.伸缩缝:采用GQF-C60和GQF-MZL120型伸缩缝。
(四)施工方式采用先简支后连续法施工(五)设计规范1.公路工程技术标准(JTJ001-97)2.公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)3.公路桥位勘测设计规范( JTJ062-91)4.公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范(JTG D62-2004)5.公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ024-85)6.公路桥涵刚结构及木结构设计规范(JTJ025-86)7.公路勘测规范(JTJ061-99)8.公路工程地质勘察规范(JTJ064-98)9.公路工程基本建设项目设计文件编制方法(1996年)10.QSB/HBCPDI质量体系程序文件三.桥型及纵横断面布置(一)桥型布置及孔径划分该例为团坡营左线大桥。
为缩短工期,提高行车舒适性,综合分析比较各类桥型后最终采用预应力混凝土连续梁桥,上部构造为二联2-40m+一联3-50mT梁,施工方法为简支转连续。
1.截面形式及梁高本设计采用T梁截面连续梁在支点和跨中梁高估算值本设计中的T梁高度为260cm2.横截面尺寸主梁横截面构造如图图1.1 主梁横截面构造图(单位:40米梁在支点处、8m处、14m处、20m处、26m处、32m处设置横隔板,支点到8m 处截面线性变化。
50m梁在支点处,7m,13m,19m,25m,31m,37m,43m处设置横隔板,支点到7m处截面线性变化。
第二节主梁内力计算一. 恒载内力计算主梁恒载内力,包括主梁自重(前期恒载)引起的主梁自重内力1G S 和后期恒载(如桥面铺装、人行道、栏杆、灯柱等)引起的主梁后期恒载内力2G S ,总称为主梁恒载内力G S 。
(一)主梁自重内力计算主梁自重是在结构逐步形成的过程中作用于桥上的,因而它的计算与施工方法有密切关系。
特别在大、中跨预应力混凝土超静定梁桥的施工中不断有体系转换过程,在计算主梁自重内力时必须分阶段进行,有一定的复杂性。
所有静定结构(简支梁、悬臂梁、带挂孔的T 形刚构)及整体浇筑一此落架的超静定结构,主梁自重内力1G S 可根据沿跨长变化的自重集度)(x g 按下式计算:1G S =dx x y x g L)()(*⎰ (4—1)式中:1G S ——主梁自重内力(弯矩活剪力);)(x g ——主梁自重集度;)(x y ——相应的主梁内力影响线坐标。
借助SAP90程序计算。
(二)二期恒载内力计算二期恒载(如桥面铺装、人行道、栏杆等)是在整个桥梁成为完整的连续体系之后加上去的,与施工方法无关,这部分内力可直接应用结构内力影响线进行计算。
在设计中只考虑桥面铺装和栏杆,其横截面形式如图(4.7)所示。
由此计算二期恒载的荷载集度:沥青混凝土r=21kN/m ³,桥净宽11.25m,沥青混凝土厚9cmg1=21×11.25×0.09=23.15kN/mC40混凝土铺装:r=25kN/m,坡度为1%,厚度为15cmg2=36.56kN/mg=g1+g2=59.71kN/m借助SAP90程序计算二. 活载内力计算活载内力由基本可变荷载中的车辆荷载(包括汽车、履带车、挂车、人群)产生。
在使用阶段,结构已成为最终体系,其纵向的力学计算图式是明确的。
主梁活载内力计算分为两部分:第一部求某一主梁的最不利荷载横向分布系数m i ;第二部,应用主梁内力影响线,给荷载乘以横向分布系数,m i p i ,在纵向满足桥规规定的车轮轮距限制条件下,使∑m i p i i y最大,确定车辆的最不利位置,相应求得主梁的最大活载内力。
对汽车车列必须比较正向和逆向行驶两种布置情况,取其大者。
对于三角形或抛物线形的内力影响线,可直接使用等代荷载表计算活载内力。
一般情况下,将车列轴重力最大的车轮置于影响线的最大纵坐标上即可求得最大活载内力。
根据规范要求,对汽车活载还必须考虑冲击力的影响,因此,主梁活载内力计算公式为:直接在内力影响线上布置荷载:S p =(1+μ)⋅⋅ξ∑i i i y p m (4—4)应用等代荷载时:S p =(1+μ)Ω⋅⋅⋅⋅k m ξ (4—5)式中:S p ——主梁最大活载内力(弯矩或剪力);(1+μ)——汽车荷载的冲击系数,它与跨径(对于简支梁)或影响线荷载长度(对于悬臂梁或连续梁等)L 有关:对于验算荷载与人群荷载,则不计冲击影响,对钢筋混凝土桥荷预应力混凝土桥,(1+μ)=1+0.3×4045L -,并≤1.30; m L 45>, ξ——汽车荷载的折减系数,规范规定,当横向布置的车队数大于2时,应考虑计算荷载的横向折减,但折减后的效应不得小于用两行车队布载的计算结果,对于验算荷载和人群荷载均不予折减,即ξ=1.0。
本设计横向布置的车队数为3,故ξ取0.78;m ——荷载横向分系数,计算主梁弯矩可用跨中荷载横向分布系数m c 代替全跨各点上的m i ,在计算主梁剪力时,应考虑m i 在跨内的变化.p i ——汽车车列的车轴重力;y i ——主梁内力影响线的纵坐标;k ——主梁内力影响线的等代荷载;Ω——相应的主梁内力影响线面积。
在横向上布载一列车队,加上考虑到动力放大系数,所以最终最大活载内力为:S p =ξ⋅⋅D N ∑p i i y (4—6)式中:N ——横向上布载车队数,本设计取N=3;(一)活载横向分布系数荷载对称布置用杠杆法,非对称布置用偏心受压法。
1.单列汽车对称布置K1=K5=0, K2=K4=1/2×90/240=0.1875K3=1/2×(150+150)/240=0.667图2.1 单列车对称布置(单位:)2.双列汽车对称布置:K1=K5=0,K2=K4=(235/240+65/240)×1/2=0.625K3=1/2×185×2/240=0.771图2.2 双列车对称布置(单位:)3.三列汽车对称布置:K1=K5=0,K2=K4=1/2×[(90+130)/240+80/240]=0.625 K3=1/2×(20+150+150+20)/240=0.708图2.3 三列车对称布置(单位:)4.单列车非对称布置Ki=1/n±eai/2∑a², n=5, e=435 2∑a²=576000K1=1/5+435×480/576000=0.5625K2=1/5+435×240/576000=0.38125K3=1/5+435×0/576000=0.2K4=1/5-435×240/576000=0.01875K5=1/5-435×480/576000=-0.1625图2.4 单列车非对称布置(单位:)5.双列车非对称布置Ki=1/n±eai/2∑a², n=5, e=280, 2∑a²=576000 K1=1/5+280×480/576000=0.433K2=1/5+280×240/576000=0.3167K3=1/5+280×0/576000=0.2K4=1/5-280×240/576000=-0.083K5=1/5-280×480/576000=-0.033图2.5 双列车非对称布置(单位:)6.三列汽车非对称布置Ki=1/n±eai/2∑a², n=5, e=125, 2∑a²=576000 K1=1/5+125×480/576000=0.304K2=1/5+125×240/576000=0.252K3=1/5+125×0/576000=0.2K4=1/5-125×240/576000=0.148K5=1/5-125×480/576000=0.096图2.6 三列车非对称布置(单位:)(二)40m跨径汽车顺桥行驶1.单孔单列车图2.7 顺桥向单孔车布置(单位:B1=0,B2=10.5×38.86/2+260=464.015kNB=B1+B2=464.015kN2.双孔单列车图2.8 顺桥向双孔车布置(单位:)B1=(10.5×38.86)/2=204.015kN, B2=464.015kNB=B1+B2=668.03kN(三)活载横向分布后各梁支点反力各梁活载反力汇总表(表1)各梁反力汇总(表2)(四)双柱反力Gi计算:Gi=1/749×(854.5R1+614.5R2+374.5R3+134.5R4-105.5R5)图2.9 双柱反力计算(单位:)墩柱反力计算表(表3)(五)盖梁各截面内力计算1.弯距计算:支点弯距采用非对称布置时的计算值,跨中弯距采用对称布置时的弯距值。