毕业课程设计路35m预应力简支T梁桥设计中梁

某路35m预应力简支T梁桥设计(中梁)某路35m预应力简支T梁桥设计(中梁) （四）短暂状况构件的应力验算桥梁构件的短暂状况，应计算其在制作、运输及安装等施工阶段混凝土截面边缘的法向应力。1．预加应力阶段的应力验算此阶段指初始预加力与主梁自重力共同作用的阶段，验算混凝土截面下缘的最大压应力和上缘的最大拉应力。根据《公预规》7.2.8条，施工阶段正截面应力应符合下列要求：t0.7f20.72(MPa)cc ck t0.7f1.757(MPa) ct tk式中：t,t——预加应力阶段混凝土的法向压应力，拉应力，按下式计cc ct算： N M Mtp0p0glctWWWNnsMnsMnstp0p0glccW W W nx nx nxf,f——构件在制作、运输及安装等施工阶段混凝土立方体抗压强度C45时开始张拉预应力钢束，则f'29.6MPa,f'2.51MPa。 ck tk表32示出了预加应力阶段混凝土法向应力的计算过程。2．吊装应力验算采用两点吊装，吊点设在两支点内移50cm处，即两点间距为32.9m。一期恒载集度为g=14.30kN/m。根据《桥规》4.1.10条规定，构件在吊装、运输时，构重力应乘以动力系数1.2或0.85，因此可分别按g=26.124kN/m(超重)和g=18.505kN/m(失重)两种情况进行吊装应力验1 1算，结果于表18。通过各控制截面的计算，可知最大压应力为20.07MPa，发生在失重状态跨中截面下缘；可见混凝土法向应力满足施工阶段要求。表32预加应力阶段的法向应力计算表应力部位应力部位跨中上缘跨中下缘四分点上缘四分点下缘支点上缘支点下缘Np0(0.1kN)626706267060537.0660537.0660897.9660897.96Mp0(N·m)675935267593526514887651488721035742103574An(cm2)7458.117458.117458.117458.1112786.2512786.25Wn(cm3)469947300079470108300308572844436395Mg1(N·m)312729031272902345470234547000Np0/An(Mpa)8.408.4064.76Mp0/Wn(Mpa)-14.3822.53-13.8621.693.674.82σp(Mpa)-5.9830.93-5.7429.818.439.58Mg1/Wn(Mpa)6.65-10.424.99-7.810.000.00σct(Mpa)0.6720.51-0.7519.758.439.58表中：通过各控制截面的计算，得知截面边缘的混凝土法向应力均能符合上述规定。因此，就法向应力而言，可以在混凝土强度到达C45时开始张拉钢束。表33吊装阶段的法向应力计算八、主梁主梁端部的局部承压计算后张法预应力混凝土梁的端部，由于锚头集中力的作用，锚下混凝土将承受很大的局部压力，可能使粱端产生纵向裂缝，需要进行局部承压验算。（一）局部承压区的截面尺寸验算根据《公预规》5.7.1条，配臵间接钢筋的混凝土构件，其局部受压区的截面尺寸应满足下列要求：其中，此桥张拉混凝土强度等级为C50，每束预应力钢筋的截面积为8.4，张拉控制应力为1395MPa，则：F20.5MPacdF1.21391406.16MPald此桥用夹片式锚具，该锚具的垫板与其后的喇叭管连成整体，如图所示。锚垫板尺寸为210，喇叭管尾端接内径70mm的波纹管。根据锚具的布臵情况（如图），取最不利的1号（或2号）钢束进行局部承压验算。则：））A400270108000(mm2)b108000441001.464公式右边=1.3×1.0×1.565×20.5×40252×0.001=1570.455公式左边=1.0×1406.16=1406.16（KN）＜右边所以主梁局部受压区的截面尺寸满足规范要求。（二）局部抗压承载力验根据《公预规》5.7.2条，对锚下设臵间接的局部承压构件，按下式进行局部抗压承载力验算：图14带喇叭的夹片锚具体系此桥采用的间接钢筋为HRB335的螺旋形钢筋，直径12mm，间距s=50mm，螺旋钢筋中心直径200mm。则：=200-12=188公式右边=0.9×(1.0×1.565×20.5+2.0×0.04813×0.7934×280)×40252×103=1936.83(KN)＞公式左边=1460.16(KN)因此，主梁端部的局部承压满足规范要求九、主梁变形验算为了掌握主梁在各受力阶段的变形情况，需要计算个阶段的挠度值，并且对体现结构刚度的活载挠度进行验算。以四分点截面为平均值将全梁近似处理为等截面杆件，然后按材料力学方法计算跨中挠度值。（一）计算由预应力引起的跨中反拱度根据《公预规》6.5.4条，计算预加力引起的反拱度值时，刚度采用EI，计算公式：cof6lMpMdx pi i10EcIo式中：f——扣除全部预应力损失后的预加力作用下的跨中挠度；piM——使用阶段各根钢束的预加弯矩；pM——单位力作用在跨中时产生的弯矩；I——全截面的换算惯性矩。o图15示出了反拱度的计算图式，其中M图绘在（b）图内。手算时，p可以设M图的面积及其形心至跨中的距离分别为A和d，并将他们分成六个规则形，分块面积及形心位臵为A和d，然后对应用图乘法进行计i i算。直线段圆弧段直线段圆弧段直线段直线段圆弧段)oηd2ηd2υRA3A4A5A1A2A6弯起结束点锚固点净轴弯起点跨径中线)Mp图M图图15反拱度计算图表34分块面积及形心位置的计算分分块面积（）形心位置（cm）形心处M值矩形1矩形2三角形3=0.5矩形4三角形5)弓形6半个图表中：为锚固点截面的钢束重心到净轴的竖直距离（见图）；为弯起结束点到锚固点的竖直距离；为钢束弯起点到净轴的竖直距离；为钢束弯起角。上述积分按图乘法计算，即单束反拱度，具体计算见表30所示（计算数据：y65.75cm,I55972257cm4,E3.45104MPa） nx 0 c跨中反拱度：f5f=4.953（↑）p ii1根据《公预规》6.5.4条，考虑长期效应的影响，预应力引起的反拱值应乘以长期增长系数2.0，即：f2f9.906（↑）pt p表35各束引起反拱度计算（二）计算由荷载引起的跨中挠度根据《公预规》6.5.2条，全预应力混凝土构件的刚度采用B=0.95EI,0 c0则恒载效应产生的跨中挠度可近似按下列公式计算：5(Mg1Mg2Mg3)l254688.4910333902 3.59cm()48 0.95EI 480.953.4510447657065短期荷载效应组产生的跨中挠度可近似按下列公式计算：5Msl256101.1810333902f4.68cm()s480.95EI480.953.4510447657064co根据《公预规》6.5.3条，受弯构件在使用阶段的挠度应考虑荷载长期效应的影响，即按荷载短期效应组合计算的挠度值，乘以挠度长期增长期增长系数，对C50混凝土，=1.425，则荷载短期效应组合引 起的长期挠度值为：f1.4254.686.66cm()恒f1.21253.595.12cm()gl结构刚度验算根据《公预规》6.5.3条规定，预应力混凝土受弯构件计算的长期挠度值，在消除结构自重产生的长期挠度后梁的最大挠度不应超过计算结构的1/600，即：ff6.665.121.54(cm)3390/6005.65(cm) sl gl可见，结构刚度满足规范要求。预拱度的设臵根据《公预规》6.5.5条规定，当预加力产生的长期反拱值大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度时，可不设预拱度。本设计中，预加力产生的长期反拱值为f8.452cm，大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度值f7.98cm，满规范要求，可不设臵预拱度。sl致谢大学两年学习时光已经接近尾声，在此我想对我的母校，我的父母，我的老师和同学表达我由衷的谢意。感谢我的家人对我大学两年学习的默默支持；感谢我的母校郑州航空工业管理学院给了我在大学两年深造的机会，让我继续学习和提高；感谢老师和同学们两年来的关心和鼓励。老师们课堂上的激情洋溢，课堂下的谆谆教导；同学们在学习中的认真热情，生活上的热心主动，所以这些都让我的两年大学生活充满了感动。这次毕业设计我得到了很多老师和同学的帮助，其中我的设计指导老师董晓马老师对我的关心和支持尤为重要。每次遇到难题，我最做得就是向董老师寻求帮助，而董老师每次不管忙或闲，总是帮助我解决难题。通过本次的毕业设计，使我能够系统、全面的学习有关桥梁的理论知识，并得以借鉴众多专家学者的宝贵经验，这对于我今后的工作，无疑是不可多得的财富。参考