预应力混凝土连续箱梁计算书
30+45+30m预应力连续梁计算书

30+45+30米连续梁计算书一、预应力钢筋砼上部结构纵向计算书(一)工程概况:本计算书是针对标段中的30+45+30米的预应力混凝土连续梁桥进行。
桥宽为9.5m,采用单箱单室,单侧翼板长2.5米;梁高为1.6~2.3米,梁底按二次抛物线型变化。
箱梁腹板采用斜腹板,腹板的厚度随着剪力的增大而从跨中向支点逐渐加大,箱梁边腹板厚度为50~70cm。
箱梁顶板厚22cm。
为了满足支座布置及承受支点反力的需要,底板的厚度随着负弯矩的增大而逐渐从跨中向支点逐渐加大,厚度为22~35cm。
其中跨跨中断面形式见图1.1,支承横梁边的截面形式见图1.2。
结构支承形式见图1.3。
主梁设纵向预应力。
钢束采用Øj15.24低松弛预应力钢绞线,标准强度为1860MPa,弹性模量为1.9X105 MPa,公称面积为140mm2。
预应力钢束采用真空吸浆工艺,管道采用与其配套的镀锌金属波纹管。
纵向钢束采用大吨位锚。
钢束为19Øs15.24的钢绞线,均为两端张拉,张拉控制应力为1339MPa。
图1.1 中跨跨中截面形式图1.2 横梁边截面形式图1.3 结构支承示意图(二)设计荷载结构重要性系数:1.0设计荷载:桥宽9.5米,车道数为2,城-A汽车荷载。
人群荷载:没有人行道,所以未考虑人群荷载。
设计风载:按平均风压1000pa计,地震荷载:按基本地震烈度7度设防,温度变化:结构按整体温升200C,整体温降200C计,桥面板升温140C,降温70C。
基础沉降:桩基础按下沉5mm计算组合。
其他荷载:(三)主要计算参数材料:C50砼;预应力钢束:高强度低松弛钢绞线,抗拉标准强度fpk=1860MPa,抗拉设计强度fpd=1260MPa,抗压设计强度fpd=390Mpa。
一期恒载 容重325/kN m γ=;二期恒载:防撞墙砼重量为0.34722517.35/kN m ⨯⨯=,花槽填土重量为0.419208.38/kN m ⨯=;桥面铺装:沥青砼323/kN m γ=,计算每延米重量为7.750.092316.04/kN m ⨯⨯=;(四)计算模型结构计算、施工模拟分析以设计图纸所示跨度、跨数、断面尺寸及支承形式为基础,有关计算参数和假定以现行国家有关设计规范规程为依据。
Midas预应力混凝土连续箱梁分析算例课件

MIDAS软件是一款功能强大的有限元 分析软件,可以对预应力混凝土连续 箱梁进行精确的建模和分析,为桥梁 设计提供可靠的技术支持。
预应力混凝土连续箱梁的设计和施工 需要综合考虑多种因素,包括结构形 式、材料特性、施工方法等,以确保 桥梁的安全性和经济性。
展望
随着科技的不断进步和工程实 践的积累,预应力混凝土连续 箱梁的设计和施工将不断得到
预应力体系
通过在混凝土浇筑前施加 预压应力,改善了结构的 受力性能,提高了梁的承 载能力和稳定性。
横向联系
连续箱梁采用横隔板和横 梁等横向联系构件,确保 了结构的整体稳定性。
预应力混凝土连续箱梁的设计原理
力学分析
根据结构力学原理,对连 续箱梁进行受力分析,确 定各截面的弯矩、剪力和 扭矩等。
预应力设计
特殊情况处理
针对模型中可能出现的特殊情况, 如施工阶段、预应力张拉等,说明 处理方法。
计算结果分析
01
02
03
04
变形分析
分析模型在受力后的变形情况 ,包括挠度、转角等。
应力分析
分析模型中的应力分布和大小 ,包括正应力和剪应力。
预应力张拉分析
针对预应力张拉的情况,分析 张拉后的应力分布和损失。
结果对比
优化和完善。
未来可以进一步研究新型材料 和结构形式在预应力混凝土连 续箱梁中的应用,以提高桥梁
的性能和耐久性。
有限元分析软件的功能和精度 将不断提升,为预应力混凝土 连续箱梁的分析和设计提供更 加可靠的技术支持。
未来可以通过加强科研合作和 技术交流,推动预应力混凝土 连续箱梁领域的创新和发展, 为我国桥梁事业的发展做出更 大的贡献。
05 参考文献
CHAPTER
Midas预应力混凝土连续箱梁分析算例课件

结构建模助手截和钢筋表单数据的保存和打开 41
将定义好的表单数据 予以保存,点击
另存为…按钮 以便后用
将原先保存的数据 重新打开,以借鉴 已有的经验,减少 重复工作
结构建模助手的文件 后缀为wzd
Fluid Mechanics and Machinery
跨度信息
确定桥梁的跨度信息:端部支点、 22 内部支承的数量及位置、跨经等
分配单元>经由选择的:在模型窗口 中选择单元;号:直接输入单元号
模型窗口选择单元或直接输入单元 号以后,点击 添加/替换按钮,梁 单元的单元号、单元长度、支承位 置信息将会以表格的形式列出。
如果被选单元的i端有一般支承 条件,支承一栏会显示I。被选 单元不是一般支承条件而是其 它的边界条件时,就需用户在 相应位置(I/J)中选择一项来 补充支承一栏的信息
为边界条件建立三个边界节点
19
选择节点31,这是跨中节点
将节点31复制到z=-7.13m处,生成节点62
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
为边界条件建立三个边界节点
20
选择节点1,61; 这是两端节点
将所选节点复制到z=-2.7m处, 生成节点63,64
这里介绍纵向钢筋表单
定义钢筋纵向布置的起始和终 止位置,定义钢筋横向布置的 数量、直径和间距
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
纵向钢筋布置的控制参数
39
梁名称:选择在跨度信息里定义好的梁。 如果先前没有定义好梁,点击右侧[…]按钮来定义新的梁
30+40+30 现浇箱梁 计算书

杭(州)长(兴)高速公路北延(泗安至浙苏界)工程施工图阶段上部构造(30+40+30)m预应力混凝土连续箱梁(桥宽8.5m) 设 计 计 算 书铁道第三勘察设计院集团有限公司2013年10月目录1、桥梁概况 (2)2、技术标准及规范 (2)3、主要材料 (2)4、温度模式 (3)5、施工步骤简述 (3)6、结构离散 (3)7、受力阶段计算要素(30+40+30)m预应力混凝土连续箱梁(桥宽8.5m)主要计算结果 (4)1. 桥梁概况本桥共一联:(30+40+30)m预应力混凝土连续箱梁;下部结构:桥台采用肋板台,桥墩采用柱式墩,墩台均采用钻孔桩基础。
本桥平面位于直线上。
2. 技术标准及规范(一)技术标准1、荷载标准:采用公路-Ⅱ级2、安全等级:一级3、地震烈度:Ⅵ度4、预应力控制要求:按全预应力构件设计(二)技术规范(1)《城市道路设计规范》CJJ37-90;(2)《城市桥梁设计规范》CJJ11-2011;(3)《公路工程技术标准》JTG B01-2003;(4)《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004;(5)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 JTGD62-2004;(6)《公路圬工桥涵设计规范》 JTG D61-2005;(7)《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007;(8)《公路桥梁抗震设计细则》JTG/T B02-01-2008;(9)《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》JTG/TB07-1-2006;(10)《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50476-2008;(11)《公路交通安全设施设计细则》JTG/T D81-2006;(12)《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223-2008;(13)《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011;(14)《城市桥梁抗震设计规范》CJJ166-2011;3. 主要材料1)混凝土:C50混凝土,重力密度γ=26.0 kN/m3,弹性模量为Ec=3.45×104MPa;2)预应力钢绞线:弹性模量Ep=1.95×105 MPa,公称直径15.2mm,公称面积139mm2,抗拉标准强度为1860Mpa,松驰系数=0.3;3)钢束张拉控制应力:详见各联钢束构造图;4)锚具:设计参照OVM型锚具,锚具变形、钢筋回缩取6mm(一端);5)波纹管:圆形塑料波纹管;6)管道摩擦系数:u=0.17;7)管道偏差系数:κ=0.0015;8)不均匀沉降:Δ=5mm;9)年平均相对湿度:80%。
45+80+45三跨预应力混凝土变截面连续箱梁计算书

三跨预应力箱型连续梁桥分析与设计学院专业年级班别学号学生姓名指导教师2010 年6 月2 日目录1.概要 (2)1.1 桥梁基本数据以及一般截面 (2)2.设定建模环境 (3)3.桥梁分析 (4)3.1 定义材料和截面 (4)3.2 建立结构模型 (6)3.3 建立荷载组 (9)3.4 输入荷载 (10)3.5 定义并建立施工阶段 (11)3.6 分析 (14)3.7 分析运行结果 (14)三跨预应力箱型连续梁桥分析与设计1.概要本桥为45+80+45三跨预应力混凝土变截面连续箱梁,采用悬臂法施工。
在此利用MIDAS进行分析与设计,其分析模型如图1所示:图1 分析模型(竣工后)1.1 桥梁基本数据以及一般截面1.桥梁基本数据如下:桥梁类型: 三跨预应力箱型连续梁桥桥梁长度: L =45.0 + 80.0 + 45.0 = 170.0 m桥梁宽度: B = 35.0 m斜交角度: 105˚2. 桥梁一般截面桥梁纵向剖面图与标准截面图分别如图2、3所示:图2 纵向剖面图3 标准截面2.设定建模环境文件/新建项目文件/保存(连续梁桥)工具/单位体系长度>m;力>KN图4 设定单位体系3.桥梁分析3.1 定义材料和截面模型/材料与截面特性/材料(输入结果如图5所示)1.混凝土:主梁采用JTG04(RC)规范的C50混凝土,桥墩采用JTG04(RC)规范的C40混凝土。
2.钢材:采用JTG04(S)规范,在数据库中选Strand1860。
3.截面:箱梁截面尺寸为截面尺寸如图4所示,墩采用实腹轨道型截面,其尺寸为:H=12m、H=3.5m。
图5 定义材料及截面3.2 建立结构模型参照图6(a)建立预应力箱型梁模型。
将每个桥梁段看作一个梁单元,以零号块和桥墩的交点、桥墩和桥墩的中心距离为基准分割单元。
满堂支架法区段应考虑下部钢束的锚固位置分割单元。
1.建立结构单元模型/节点/建立(如图6(b))将每个桥梁段看作一个梁单元,以零号块和桥墩的交点、桥墩和桥墩的中心距离为基准分割单元。
25m箱梁预应力张拉计算书

25m箱梁预应力张拉计算书1、工程概况桥梁全长315m,桥面全宽40米,断面分配形式:3m(栏杆+人行道)+3m(非机动车道)+2m(侧分带)+11m(机动车道)+2m(中分带)+11m(机动车道)+2m (侧分带)+3m(非机动车道)+3m(人行道+栏杆)=40m。
设计桥跨布置为:4×25m+40m+60m+40m+3×25m,主桥为三跨变截面连续箱梁结构,引桥为25m 跨装配式小箱梁结构。
本计算书针对引桥的预制箱梁。
预制箱梁分布于桥前4跨及后3跨,分中跨中梁、中跨边梁、边跨中梁、边跨边梁四种型号,共84片梁。
各梁的预应力筋分布情况如下表所示:25m预制箱梁为单箱单室构造,梁高1.4m,梁底宽1m,中梁顶宽2.4m,边梁顶宽2.85m,砼强度C50。
预应力筋均为纵向,分布在底板、腹板及顶板,其中底板4束,腹板4束,顶板5束,对称于梁横断方向中线布置。
钢绞线采用符合GB/T5224-2003标准的低松驰高强度预应力钢绞线,单根钢绞线直径φs15.2,标准强度R y b =1860MPa,公称截面积Ap=139mm2,弹性模量Ep=1.95*105MPa,松驰系数:0.3。
试验检测的钢绞线弹性模量Ep=1.91*105 MPa。
预应力管道采用塑料波纹管,腹板及底板为圆孔,所配锚具为M15-3及M15-4,顶板为长圆孔,所配锚具为BM15-5。
2、后张法钢绞线理论伸长值计算公式及参数后张法预应力钢绞线在张拉过程中,主要受到两方面的因素影响:一是管道弯曲影响引起的摩擦力,二是管道偏差影响引起的摩擦力。
导致钢绞线张拉时,锚下控制应力沿着管壁向梁跨中逐渐减小,因而每一段的钢绞线的伸长值也是不相同的。
2.1、力学指标及计算参数预应力筋力学性能指标及相关计算参数如下:※弹性模量:Ep=1.91*105 MPa※标准强度:R y b =1860MPa※张拉控制应力:σcon=0.75*R y b =1395MPa※钢绞线松驰系数:0.3※孔道偏差系数:κ=0.0015※孔道摩阻系数:μ=0.15※锚具变形及钢束回缩每端按6mm计2.2、理论伸长值的计算根据《公路桥梁施工技术规范》(JTJ 041-2000),关于预应筋伸长值的计算按如下公式进行:(公式1)式中:ΔL——各分段预应力筋的理论伸长值(mm);Pp——预应力筋的平均张拉力(KN);L——预应力筋的长度(m);Ap——预应力筋的截面面积(mm2);Ep——预应力筋的弹性模量(Mpa)。
midas建模计算(预应力混凝土连续箱梁桥)
midas建模计算(预应力混凝土连续箱梁桥)midas建模计算(预应力混凝土连续箱梁桥)纵向计算模型的建立1.设置操作环境1.1打开新项目,输入文件名称,保存文件1.2在工具-单位体系中将单位体系设置为“m”,“KN”,“kj”和“摄氏”。
2.材料与截面定义2.1 材料定义右键-材料和截面特性-材料。
C50材料定义如下图所示。
需定义四种材料:主梁采用C50混凝土,立柱、盖梁及桥头搭板采用C30混凝土,基桩采用C25混凝土。
预应力钢绞线采用1860级高强低松弛s 15.24钢绞线。
钢绞线定义时,设计类型:钢材;规范:JTG04(S);数据库:strand 1860,名称:预应力钢筋2.2 截面定义2.2.1 利用SPC(截面特性值计算器)计算截面信息(1)在CAD中x-y平面内,以mm为单位绘制主梁所有的控制截面,以DXF 格式保存文件;绘图时注意每个截面必须是闭合的,不能存在重复的线段,并且对于组成变截面组的线段,其组成线段的个数应保持一致。
(2)在midas工具中打开截面特性计算器(SPC),在Tools-Setting中将单位设置为“KN”和“mm”;(3)从File-Import-Autocad DXF导入DXF截面;(4)从Model-Section-Generate中选择“Type-Plane”;不勾选“Merge Straight Lines”前面的复选框;Name-根据截面所在位置定义不同的截面名称从而生成截面信息;(5)在Property-Calculate Section Property 中设置划分网格的大小和精度,然后计算各截面特性;(6)从File-Export-MIDAS Section File导出截面特性文件,指定文件目录和名字,以备使用。
2.2.2 建立模型截面(1)右键-材料和截面特性-截面-添加-设计截面,选择设计用数值截面。
单击“截面数据”选择“从SPC导入”,选择刚导出的截面特性文件,并输入相应的设计参数。
部颁图30米小箱梁计算手册
目录1 计算依据与基础资料 (1)1.1 标准及规范 (1)1.1.1 标准 (1)1.1.2 规范 (1)3.1.5 荷载横向分布系数汇总 (17)3.2 剪力横向分布系数 (18)3.3 汽车荷载冲击系数μ值计算 (18)3.3.1汽车荷载纵向整体冲击系数μ (18)3.3.2 汽车荷载的局部加载的冲击系数 (18)4 主梁纵桥向结构计算 (18)4.1箱梁施工流程 (18)4.2 有关计算参数的选取 (19)4.3 计算程序 (20)4.4 持久状况承载能力极限状态计算 (20)4.4.1 正截面抗弯承载能力计算 (20)5.1 荷载标准值计算(弯矩) (30)5.1.1 预制箱内桥面板弯矩计算 (31)5.1.2 现浇段桥面板弯矩计算 (33)5.1.3 悬臂段桥面板弯矩计算 (35)5.2 荷载标准值计算(支点剪力) (37)5.2.1 预制箱内桥面板支点剪力计算 (37)5.2.2 现浇段桥面板支点剪力计算 (37)5.3 持久状况承载能力极限状态计算 (38)5.3.1 预制箱内桥面板承载能力极限状态计算 (38)5.3.2 现浇段桥面板承载能力极限状态计算 (40)5.3.3 悬臂段桥面板承载能力极限状态计算 (41)预应力混凝土公路桥梁通用设计图成套技术通用图计算书(30m 装配式预应力混凝土连续箱梁)1 计算依据与基础资料1.1.3 参考资料∙《公路桥涵设计手册》桥梁上册(人民交通出版社2004.3)1.2 主要材料1)混凝土:预制梁及现浇湿接缝、横梁为C50、现浇调平层为C40;2)预应力钢绞线:采用钢绞线15.2s φ,1860pk f MPa =,51.9510p E Mpa =⨯3)普通钢筋:采用HRB335,335sk f MPa =,52.010S E Mpa =⨯1.3 设计要点1)本计算示例按后张法部分预应力混凝土A 类构件设计,桥面铺装层80mmC40混凝土不参与截面组合作用;2)根据组合箱梁横断面,采用荷载横向分布系数的方法将组合箱梁3.1.1 刚性横梁法1)抗扭惯矩计算宽跨比B/L=13.5/30=0.45≤0.5,可以采用刚性横梁法。
30米预应力简支箱形梁桥结构设计(迈达斯计算)
本科毕业设计题目: 30m预应力简支箱形梁桥结构设计学院: 土木工程学院专业: 土木工程(交通土建工程)班级: 1111班学号: 1vnvn学生姓名:hgjfgfh指导教师: 李建vn 职称:讲师二○一四年四月三十日30m预应力混凝土简支箱梁计算书摘要预应力混凝土简支箱梁桥以结构受力性能好、变形小、行车平顺舒适、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。
预应力混凝土简支梁桥是一种预先储存了足够预加应力的新型梁桥,预加应力可大幅度提高梁体的抗裂性,并增加了梁的耐久性,截面尺寸减小,高跨比减小,受力明确,理论计算较简单,设计和施工的方法日趋完善和成熟。
简支箱形截面梁具有优良的力学特性:较大的刚度和强大的抗扭性能、结构简单、受力明确、节省材料、架设安装方便,跨越能力较大、桥下视觉效果好,因而被广泛地应用于城市桥梁和高等级公路立交桥的上部结构中。
本次设计的主要内容是关于预应力简支箱形梁桥的结构设计。
设计跨度是30m,双向四车道,桥面宽度15m(0.5m防撞墙+4×3.5m行车道+0.5m防撞墙),采用单箱双室箱形截面,桥轴线为直线,荷载等级:公路I级汽车荷载,地震设防烈度:7级。
梁高采用变高度梁,因梁桥在支点处截面的剪力过大,故在梁桥支点处选择变截面过渡,按一次曲线变化。
设计主要进行了桥梁总体布置及结构尺寸拟定、桥梁荷载内力计算、桥梁预应力钢束的估算与布置、桥梁预应力损失及应力的验算、内力组合验算、主梁截面应力验算。
利用软件Midas Civil 进行结构分析,根据桥梁的尺寸拟定建立桥梁基本模型,然后进行内力分析,计算配筋结果,进行施工各阶段分析及截面验算。
关键词:预应力混凝土、简支、箱梁、结构分析、内力验算30m prestressed concrete box girder calculationsBecause of the long-span pre-stressed concrete continuous box Girder Bridge have many advantages such as its big span ability, flexible construction methods, adaptability, structural rigidity, anti-seismic capability, Structure stress performance good, small deformation, less expansion joints, driving smooth and comfortable, beautiful forms, small maintenance quantity and etc a,it become the most competitive one of the main bridge ,and it becomes more and more widely used in China.This graduate design is mainly about the design of the superstructure of the road pre-stressed concrete Charpy Bridge. The span of the bridge is 30m. This design is a continuous bridge which has four lanes. The bridge deck is made of C50 water-protected concrete. It consists of 3.5m (the width of road deck) ×4 + 0.5m (the width of the sidewalk) ×2=15m; The axis of this bridge is a straight line, The design load standard is the Road One-Level Load,Seismic fortification intensity 7. And the height of girder is changing in the form of conic.The design of pre-stressed concrete continuous girder bridge is mainly the upper structure design , in the design of the main bridge layout and structure size, load calculation, bridge pre-stressing tendons estimation and layout ,the loss of pre-stress and stress of the bridge, the resultant checked, internal combination calculation, section stress calculation girder. This design using the Midas software analysis the structure, according to the size of the bridge, the basic model establishment bridge worked, then force analysis, calculation results of reinforced, for each phase analysis and construction. At the same time, consider the concrete shrinkage, Creep force times and temperature resultant t ime’s factors.Key word: Pre-stressed Concrete; Simple Support; Box girder; Structural Analysis; Checking the internal forces目录第一章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2预应力梁桥受力特点 (1)1.3预应力混凝土梁桥发展综述 (2)1.3.1国外预应力混凝土梁桥的发展 (2)1.3.2国内预应力混凝土梁桥的发展 (3)1.4我国高速公路桥梁的发展 (4)1.4.1公路桥梁发展现状 (5)1.4.2我国高速公路桥梁建设特点 (5)1.5桥梁设计的基本原则 (6)1.6预应力混凝土简支梁桥的特点 (7)1.7预应力混凝土梁桥施工技术 (8)1.8毕业设计主要内容 (8)1.9毕业设计的目的和意义 (9)第二章设计要点及构造、材料、尺寸的拟定 (10)2.1桥梁选取的基本原则 (10)2.2设计的基本资料 (10)2.3箱形截面桥梁的特点 (10)2.4主要技术标准 (11)2.5主要材料及材料性能 (11)2.6设计参数取值 (11)2.7结构概述 (13)2.7.1截面形式及截面尺寸拟定 (13)2.8计算原则及控制标准 (15)第三章结构有限元模型的建造过程 (16)3.1 Midas Civil软件介绍 (16)3.2模型建立过程 (17)3.2.1设定建模环境 (17)3.2.2设置结构类型 (18)3.2.3定义材料和截面特性值 (19)3.2.4建立结构有限元模型 (21)3.2.5定义边界条件 (23)3.2.6定义荷载 (23)3.2.7定义施工阶段 (29)3.2.8汽车荷载 (29)每四章主梁作用效应计算 (32)4.1作用分类 (32)4.2公路预应力钢筋混凝土(psc)桥梁设计设计验算内容 (34)4.2.1施工阶段法向压应力验算 (34)4.2.2受拉区钢筋的接应力验算 (41)4.2.3使用阶段正截面抗裂验算 (43)4.2.4使用阶段斜截面抗裂验算 (50)4.2.5使用阶段正截面压应力验算 (55)4.2.6使用阶段斜截面主压应力验算 (60)4.2.7使用阶段正截面抗弯验算 (65)4.2.8使用阶段斜截面抗剪验算 (71)4.2.9使用阶段抗扭验算 (78)结论 (89)致谢 (90)参考文献 (91)第一章绪论1.1概述我在进行毕业设计之前,先阅读了各种文献,对桥梁的历史和发展有一个初步的了解,同时也要对桥梁结构的各种形式有系统的了解,以便今后对毕业设计有更好的把握。
预制箱梁张拉计算书
1.95140mm 2
公称面积=
预制箱梁张拉计算书
预应力钢筋设计工程数量。
2、钢铰线的理论伸长值计算,采用的计算公式为:
3、钢铰线的构造示意图:
1、预应力钢铰线弹性模量设计为:一、工程概况
***大桥为跨越东干渠而设置,桥梁中心桩号为K40+189,桥梁跨径为6-25米,全长为156米。
本桥设计角度为45度。
上部结构为装配式预应力混凝土连续箱梁;全桥共有预制箱梁48片。
预应力钢铰线采用专业厂家生产的公称直径15.24mm,公称面积140mm2,标准强度1860MPa。
预制箱梁锚具采用OVM型锚具及其配套设备,管道采用钢波纹管;钢铰线锚下控制应力为σk=0.75Ryb=1395MPa。
张拉采用双控,以钢束伸长量进行校核。
二、理论伸长值的计算
×105MPa,
()
P P p E A l
p l =∆。
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哈尔滨工业大学本科毕业设计1 初步设计1.1 设计基本资料1.1.1 设计标准1)设计荷载:公路I 级2)桥面宽:净2×(12.5+2×0.5)m 防撞墙3)桥面横坡:1.5%4)桥面纵坡:1.0%5)竖曲线半径:桥梁范围内无竖曲线6)平曲线半径:桥梁范围内无平曲线7)温度:季节温差的计算值为-15℃和+20℃1.1.2 主要材料1、混凝土1)桥面沥青混凝土铺装2)连续梁:C503)桩基、承台、桥墩、桥台、搭板:C502、钢筋1)主筋:HRB3352)辅助钢筋:II 级钢筋3)预应力筋:箱梁纵向预应力束采用φj15.24 高强度低松弛预应力270K级钢绞线,ASTMA416-90a270 级标准,标准强度Ry =1860MPa ,Ey=1.95×10 MPa。
3、预应力管道预应力管道均采用镀锌金属波纹管。
4、伸缩缝采用S SF80A 大变位伸缩缝。
5、支座采用盆式橡胶支座。
1.1.3 相关参数1. 相对温度75%2. 管道摩擦系数u=0.253. 管道偏差系数λ=0.0025l/米4. 钢筋回缩和锚具变形为4mm1.1.4 预应力布置箱梁采用O VM 型锚具及配套的设备。
管道成孔采用波纹圆管,且要求钢波纹管的钢带厚度不小于0.35mm。
预应力张拉采用引伸量和张拉吨位双控。
并以引伸量为主。
引伸量误差不得超过-5%~10%。
1.1.5 施工方式满堂支架1.1.6 主要参考文献1.公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)2.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62—2004)3.公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007)4.公路桥涵施工技术规范(JTJ041—2000)5.公路工程水文勘测设计规范(JTG C30-2002)6.桥涵水文7.桥梁工程8.预应力混凝土连续梁桥设计9.结构设计原理10.基础工程11.桥隧施工技术12.公路桥涵现行标准图第三章上部结构设计3.1 横截面和纵断面尺寸拟定:1、纵截面桥梁分孔关系到桥梁的造价。
跨径和孔数不同时,上部结构和墩台的总造价是不同的。
跨径愈大,孔数愈小,上部结构的孔数就愈大,而墩台的造价就愈小。
最经济的跨径就是要使上部结构和墩台的总造价最低。
因此当桥墩较高或地质不良,基础工程较复杂而造价较高时,桥梁跨径就可选的大一些。
反之,当桥墩较矮或地基较好时,跨径就可以选的小一些。
由于桥位处地质情况为素填土或杂填土、圆砾、黏土、强风化岩,部分桥位处岩石裸露,海堤上地质情况为淤泥、黏土、中风化岩。
地质状况不良,本桥位处桥长150米,拟采用预应力混凝土连续梁桥,所以设置为六跨连续梁较好。
基础拟采用钻孔灌筑桩。
当桥梁总长度很大,当采用顶推或先简支后连续的施工方法时,则等跨结构受力性能较差所带来的欠缺完全可以从施工经济效益的提高而得到补偿。
本桥桥长150米,对于连续体系,拟取30m。
图3.1 纵截面布置图(单位:m)2、横截面桥面净空为净12.5m + 2×0.5m,主梁间距3.3m,栏杆高度1.1m,【4】横截面布置图如下图3.2 横断面布置图(单位:mm)3.1.2截面形式从预应力混凝土连续梁桥的受力特点来分析,连续梁的立面以采用变高度的布置为宜。
而对于采用顶推法、移动模架法、整孔架设法施工的桥梁,其跨径在30m的预应力混凝土连续梁,一般都采用等高粱。
等高度连续梁H = (1/15~1/30)L,这里梁高拟取H=1.6m 截面的选择遇到的问题是箱型截面与T型截面的选择问题。
由于T形截面有利于承受单向弯矩(正弯矩),不利于承受双向弯矩(正负弯矩)。
箱型截面是一种闭口薄壁截面,其抗扭刚度大,并具有较T形截面高的截面效率指标,同时它的顶底板面积均比较大,能够有效地承担正负弯矩,并满足配筋的要求,所以在次选择箱型截面作为设计截面。
接着就遇到了箱型截面是选择单箱单室、单箱多室、多箱单室还是多箱多室。
单箱截面整体性好,施工方便,材料用量经济,当桥面不大时采用单箱截面为好,当桥面较宽时,采用多箱截面。
本桥宽为12.5m + 2×0.5m 所以选择单箱单室截面形式。
底板厚度:对于预应力混凝土连续箱梁底板中需配置一定数量的预应力束筋与普通钢筋,底板厚度一般为150~250mm,这里拟取180mm。
悬臂长度:悬臂长度一般采用2~5m,当长度超过3m后,一般需要布置横向预应力钢束,我们这里悬臂长度取1.65m。
顶板厚度:确定箱形截面顶板厚度通常主要考虑两个因素:桥面板横向弯矩的受力要求和纵向预应力钢束和横向受力钢筋(或横向预应力钢束)的构造要求。
腹板厚度:箱梁一般有两块以上腹板组成,每块腹板的最小厚度要满足构造要求和施工时浇筑混凝土的要求,一般经验认为:对于腹板内有预应力管道布置时腹板厚度为450mm.桥梁横截面拟订图(mm)3.2 计算3.2.1.桥梁原横截面特性计算主梁内力计算包括:结构恒荷载内力计算、活荷载内力计算、温度此内力计算、混凝土收缩、徐变次内力计算及支座沉降次内力计算【5】。
根据桥梁博士计算可得:3.2.2主梁内力计算本设计内力计算均采用桥梁博士软件进行计算。
全桥单元划分时,综合考虑结构在施工过程及正常使用阶段控制界面位置的设计,是控制截面位于单元节点处。
本次设计采用简支转连续梁桥结构,结合施工、使用中的受力特性及预应力钢束布置,将全桥划分为238个单元、239个节点。
各单元长度编辑为:0.25 0.05 0.2 1 0.5 5*1 0.46 7*1 0.46 0.5 (7*1 0.3 5*1 0.5 1 0.2 0.125 0.175 0.175 0.125 0.2 1 0.5 5*1 0.3 7*1 0.5)*5 0.46 7*1 0.46 5*1 0.5 1 0.2 0.05 0.25(1)恒载内力计算一期恒载内力即梁的恒载内力计算:梁的恒载集度:g q 1=γA =3.222)62.41.23(2)2.4642.9(3=+++m kN / 二期恒载的内力计算包括:湿接缝、堵头板和横隔梁。
中梁:边跨端横隔梁:5.11769.12625.0=⨯⨯ 中跨端横隔梁:5.18976.12636.0=⨯⨯堵头板:41.9524.42608.0=⨯⨯ 横向湿接缝:边跨外变化至梁端: 中跨堵头板与横梁间: 边跨横隔梁: 中跨横隔梁: 堵头板:三期恒载内力可视为均布荷载作用在桥上,其大小为人行道、栏杆集度与桥面铺装集度之和。
桥面铺装的集度:80mmC50混凝土铺装层:mKN/72.182608.09=⨯⨯100mm沥青混凝土铺装层:mKN/6.21241.09=⨯⨯恒载作用计算简图第一跨0点内力性质最大轴力最小轴力最大剪力最小剪力最大弯矩最小弯矩轴力 1.097e+003 9.141e+002 1.097e+003 9.141e+002 9.141e+002 1.097e+003 剪力8.900e+002 7.417e+002 1.760e+003 6.526e+002 7.417e+002 8.964e+002弯矩-2.980e+000 -2.483e+00-3.563e+00-2.483e+00-2.483e+00-1.279e+002内力性质最大轴力最小轴力最大剪力最小剪力最大弯矩最小弯矩轴力 1.097e+003 9.141e+0021.097e+0039.141e+0021.097e+0039.141e+0021.097e+003剪力 4.597e+002 3.831e+0021.034e+0031.732e+0021.024e+0032.940e+0021.024e+003弯矩 4.458e+003 3.715e+0037.920e+0035.867e+0038.239e+0033.166e+0033.166e+003内力性质最大轴力最小轴力最大剪力最小剪力最大弯矩最小弯矩轴力 1.097e+003 9.141e+002 1.097e+003 9.141e+002 1.097e+003 9.141e+002剪力 4.750e+000 3.958e+000 3.459e+002 -4.291e+002 -2.706e+002-8.635e+001弯矩 6.191e+003 5.159e+003 1.053e+004 8.027e+003 1.134e+004 3.979e+003内力性质最大轴力最小轴力最大剪力最小剪力最大弯矩最小弯矩轴力 1.097e+003 9.141e+002 9.141e+002 1.097e+003 1.097e+003 9.141e+002剪力-4.807e+002 -4.006e+002-2.369e+002-1.158e+003-4.816e+002-4.897e+002弯矩 4.296e+003 3.580e+003 6.900e+003 5.531e+003 8.179e+003 1.728e+003内力性质最大轴力最小轴力最大剪力最小剪力最大弯矩最小弯矩轴力 1.097e+003 9.141e+002 9.141e+002 1.097e+003 9.141e+002 1.097e+003 剪力-1.623e+00-1.352e+00-1.272e+00-2.542e+00-1.277e+00-2.327e+00第三跨4/4点第四跨4/4点第六跨4/4点恒载内力计算结果3.3活载内力计算荷载设计等级为公路一级,k q =10.5m kN / 3.3.1冲击系数计算:应用规范给定的公式进行计算。
由于梁体取C50混凝土,混凝土的弹性模量取E =MPa 41045.3⨯。
m Kg g G m c /10396.381.9/102628.1/33⨯=⨯⨯===c I 0.3944m对于边跨:Hz m EI l f c 0698.03396394.01045.33014.3214.3214.31022=⨯⨯⨯⨯==π,故205.00157.0ln 1767.02=-=f u注:当计算连续梁的冲击力引起的正弯矩效应和剪力效应时,采用u ;3.3.2横向分布计算采用桥梁博士软件,结果见表 3.3.3汽车荷载内力计算图3.3中梁边跨支点截面弯矩影响线 (纵坐标单位:KN ·m ;横坐标单位:m )图3.4中梁边跨支点截面剪力影响线 ( 纵坐标单位:KN ;横坐标单位:m )图3.3中梁边跨L/4截面弯矩影响线(纵坐标单位:KN·m;横坐标单位:m)图3.4中梁边跨L/4截面剪力影响线(纵坐标单位:KN;横坐标单位:m)图3.7中梁边跨l/2截面弯矩影响线(纵坐标单位:KN·m;横坐标单位:m)图3.8中梁边跨l2截面剪力影响线(纵坐标单位:KN;横坐标单位:m)图3.9中梁中跨支点截面弯矩影响线(纵坐标单位:KN·m;横坐标单位:m)图3.10中梁中跨L/4截面剪力影响线(纵坐标单位:KN·m;横坐标单位:m)图3.11中梁中跨L/2截面弯矩影响线(纵坐标单位:KN·m;横坐标单位:m)图3.12中梁中跨L/2截面剪力影响线(纵坐标单位:KN;横坐标单位:m)图3.13边梁边跨支点截面弯矩影响线(纵坐标单位:KN·m;横坐标单位:m)图3.16边梁边跨支点截面弯矩影响线(纵坐标单位:KN;横坐标单位:m)图3.17边梁边跨l/4截面弯矩影响线(纵坐标单位:KN·m;横坐标单位:m)图3.19边梁边跨l/2截面弯矩影响线(纵坐标单位:KN·m;横坐标单位:m)图3.20边梁边跨l/2截面弯矩影响线(纵坐标单位:KN;横坐标单位:m)图3.2 1边梁中跨支点截面弯矩影响线(纵坐标单位:KN·m;横坐标单位:m)图3.20边梁中跨支点截面剪力影响线(纵坐标单位:KN;横坐标单位:m)图3.23边梁中跨l/4截面弯矩影响线(纵坐标单位:KN·m;横坐标单位:m)图3.24边梁中跨l/4截面弯矩影响线(纵坐标单位:KN;横坐标单位:m)图3.25边梁中跨l/2截面弯矩影响线(纵坐标单位:KN·m;横坐标单位:m)图3.26边梁中跨l/2截面弯矩影响线(纵坐标单位:KN;横坐标单位:m)表1活载内力计算结果(边跨)单位(KN·m;KN)表2活载内力计算结果(中跨)单位(KN·m;KN)2.5其它因素引起的内力计算(1)温度引起的内力计算温度次内力包括:1)年平均温差引起的次内力;2)呈线性变化的温度梯度引起的次内力。