预应力混凝土简支T梁计算报告 midas

1、 指导老师： 李 立 峰 专 业： 桥梁工程 班 级： 桥梁一班 姓 名： * * * 学 号： * 一、计算资料 跨度与技术指标 标准跨径：L=25? 计算跨径：L=24m 0汽车荷载：公路一级 设计安全等级：二级 桥梁概况及一般截面 此计算为一预应力混凝土简支梁中梁的计算，不计入现浇带，其跨中与支点截面如图1-1所示，纵断面图如图1-2所示。 使用的材料及其容许应力?轴心抗压强度设计值 混凝土：C50， = ?1.83?=22.4? ,抗拉强度设计值? 弹性模量4 。? =3.4510? 26kN/?钢筋混凝土容重：=3?的钢绞线，抗拉强度标准值束7钢筋：预应力钢束采用3，张拉控 =186

2、0?=1395MPa 制应力con 77mm 截面面积：?，孔道直径：22940?=31407=? 预应力钢筋与管道的摩擦系数： ）管道每米局部偏差对摩擦的影响系数：（1/m 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值：6mm 结束点： 开始点：6mm 16，翼缘板配6根，间距为70mm级钢筋，底部配纵向钢筋：采用16的HRB335 。根，间距为100mm 施工方法梁，后张法工艺；预制梁混凝土立T采用预制拼装法施工；主梁为预制预应力混凝土天后方可张拉预应力钢束；张拉时7，且龄期不少于方体强度达到设计混凝土等级的85% ，采用张拉力与引伸量双控。两端对称、均匀张拉（不超张拉）钢束张拉顺序为：N2N3N1 二

3、、计算模型 模型的建立 本计算为一单跨预应力混凝土简支T梁桥中梁模型（图2-1），其节点的布置如图2-2所示。在计算活载作用时，横向分布系数取m=,并不沿纵向变化。在建立结构模型时，取计算跨径?=24?，由于该结构比较简单，计算跨度只有24m，故增加单元不会导致计算0量过大，大多数单元长度为1m。建立保证控制截面在单元的端部，以便于读取数据。 对于横隔板当作节点荷载加入计算模型，其所起到的横向联系作用已在横向分布系数中考虑。 所示x坐标值如表2-1每个节点对应的2-1 表 x 节点的坐标值 节点1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 X(m) 节点13 14 15 16 17 1

4、8 19 20 21 22 23 X(m) 2-2） 预应力钢束布置图（图2-3）及钢束坐标（表 2-2 表 钢束坐标N1 N2 N3 z x z x z x 12 12 12 备注： R=20；关于12m处对称；不超张拉；不考虑平弯 三、计算荷载 荷载组包括自重、Prestress1、Prestress 2、Prestress 3、二期恒载、温度荷载六部分，根据钢束张拉的顺序进行加载，即N2N3N1。 温度荷载包括季节温升、温降和日照温升、温降，季节温升、温降按照系统温度计入，季节温升考虑整体升温19，季节温降考虑整体降温18。日照温升、温降按梯度温度输入，梯度温度按照新桥规（JTG D62

5、-2004）关于100mm沥青混凝土铺装的规定计入（图3-1）。其中，?=14，?=5.5，A=300mm，竖向日照反温差为21正温差乘以。 二期恒载：q=18kN/m 横隔板自重：面积A=1.7212? 8.50kN=G，重量：2 移动荷载 按照新桥规（JTG D62-2004）加载，考虑结构整体作用，设横向分布系数m=，此外，车道偏心为0。 徐变和收缩 水泥种类系数：5 28天龄期混凝土立方体抗压强度标准值，即标号强度(?,?): 50MPa ?长期荷载作用时混凝土的材龄：?=5天 0混凝土与大气接触时的材龄：?=3天 ?相对湿度：RH=70% 大气或养护温度：T=20 施工阶段 本计算采

6、用3个施工阶段，起具体的定义如表3-1所示 施工阶段 表3-1 施工阶段 持续时间（d） 结构组 边界组 荷载组 备注 CS1 20 Structure Boundary1 Boundary2 自重Prestress2 Prestress3 Prestress1 在预制场预制，张拉预应力筋， 之后吊装CS2 20 二期恒载 二期恒载CS3 3650 温度荷载十年混凝土收缩 徐变四、永久作用计算结果 永久作用计算结果包括弯矩、轴力、剪力图、变形、上翼缘应力和下翼缘应力图。采用CS3桥梁内力图作为输出结果。 恒荷载与永久作用内力对比（合计施工阶段） 表4-1 合计 恒荷载 弯矩 kN*m）（Max

7、 623 12m处Max 3960 12m处 Min -647 处 24mMin -8036 0m处 轴力 ）（kNMax 0 0m处 Max 6m处 Min -3509 处12m Min 3m处 剪力 （kN）Max 24m处 Max 24m处 Min 处0m Min 0m处 图4-1永久作用弯矩图 4-2恒载作用弯矩图图 图4-3永久作用轴力图 4-4恒载作用轴力图图 图4-5永久作用剪力图 恒载作用剪力图图4-6 应力图采用组合应力，在下缘取得最大应力，在容许应力线内。永久作用时全截面受压。 4-2 表 上、下翼缘应力 上缘应力 下缘应力 应力 （MPa）Max 0 0m处 Max 0

8、0m处 Min 12m处 Min 12m处 图4-7上翼缘应力图 下翼缘应力图图4-8 方向，yx轴方向的最大变形发生在x=24m处，为（收缩）梁单元在永久作用的下的变形： 4-9，如图所示。轴方向最大变形发生在无变形，zx=12m处，为（上拱） 永久作用下梁单元的变形图图4-9 五、可变作用计算结果可变荷载包括汽车荷载和温度荷载，计算结果包括弯矩图、剪力图和位移包络图。 可变作用弯矩和剪力最大、最小值 表5-1 弯矩 剪力 汽车荷载 Max 1203 处12m Max 24m处 Min 0 处 0mMin 0m处 温度荷载 Max 0 0m处 Max 3m处 Min 11m处 Min 处 可

9、变作用Max 1187 处12m Max 24m处 Min 11m处Min 0m处 图5-1 汽车荷载作用弯矩图 5-2 汽车荷载作用剪力图图 温度荷载作用弯矩图图5-3 5-4 温度荷载作用剪力图图 5-5 图可变荷载作用弯矩图 可变荷载作用剪力图位移包络图图5-6 位移包络图：12m方向最大位移发生在z处为（伸长），24m可变作用最大时x方向最大位移发生在方向最大位移，z处为（收缩）；可变作用最小时处为（上拱）x方向最大位移发生在24m 。发生在12m处为（下挠） 图5-7 可变荷载作用最大时变形图 可变荷载作用最小时变形图图5-8 12m处为（下挠）汽车荷载引起z方向最大位移发生在 5-

10、9 汽车荷载作用引起的最大下挠变形图图 轴方向的最大位处，为（伸长），zx=24mx季节温升引起的轴方向最大位移发生在 x=12m移发生在处，为（上拱）； 季节温升引起的变形图图5-10 轴方向的最大位移，)z轴方向最大位移发生在x=24m处，为(收缩季节温降引起的x 处，为（下挠）；发生在x=12m 图5-11 季节温降引起的变形图轴方向的最大位移)伸长，z(x=24mx日照温升引起的轴方向最大位移发生在处，为 处，为（上拱）发生在x=12m； 5-12 图日照温升引起的变形图轴方向的最大位移z收缩)，(x日照温降引起的轴方向最大位移发生在x=24m处，为 处，为（下挠）x=12m；发生在

11、图5-13 日照温降引起的变形图 六、荷载组合结果、正常使用极限状态组合（短期组合和长期组合）包括承载能力极限状态组合（基本组合） 的弯矩、轴力、剪力包络图。 承载能力极限状态组合（基本组合） 表6-1 基本组合 弯矩（kN*m） Max 4564 12m处 Min 24m处 轴力（kN） Max 0 0m处 Min -4616 12m处 ）剪力（kN Max 1069 24m处 Min -1055 0m处 图6-1 基本组合弯矩包络图 6-2 基本组合轴力包络图图 图6-3 基本组合剪力包络图 正常使用极限状态足组合 表6-2 正常使用 短期组合 长期组合 弯矩 ）kN*m（Max 0 0m处Max 0 0m处 Min -1353 处 24mMin -1353 24m处 轴力 ）（kNMax