30+45+30m预应力连续梁计算书
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30米预制箱梁钢束伸长量计算书一. 30米预制箱梁中跨钢束N1束1、按图S5-3-70将半个曲线预应力筋分成三段计算:AB段θ=0rad L =3.534mBC段θ=0.131rad L =7.854mCD段θ=0rad L =4.022m2、由图纸及桥规JTJ041-2000规范可知:P=0.75×Ryb ×Ay×1.025=0.75×1860×140×3×1.025=600.55KNk=0.0015 ц=0.23 Ay=140mm2 Eg=2.0×105MPa3、计算各段终点力:PA=600.55kNPB=PA×e-(kx+μθ)=600.55×e-(0.0015×3.534)=600.55×e-0.0053=597.38kNPC=PB×e-(kx+μθ)=597.38×e-(0.0015×7.854+0.23×0.131)=597.38×e-0.0419=572.87kNPD=PC×e-(kx+μθ)=572.87×e-(0.0015×4.022)=572.87×e-0.0060=569.44kN4、计算各段伸长量:AB段:PP=P[1-e-(kx+μθ)]/ (kx+μθ)=(600.55-597.38)/0.0053=598.11kN△L= PPL/APEP=598.11×3.534×106/(2×105×420)=25.2mmBC段:PP=P[1-e-(kx+μθ)]/ (kx+μθ)=(597.38-572.87)/0.0419=584.96kN△L= PPL/APEP=584.96×7.854×106/(2×105×420)=54.7mmCD段:PP=P[1-e-(kx+μθ)]/ (kx+μθ)=(572.87-569.44)/0.0060=571.67kN△L= PPL/APEP=571.67×4.022×106/(2×105×420)=27.4mm5、两段张拉的总伸长值:∑△L=2×(25.2+54.7+27.4)=214.6㎜N2束1、按图S5-3-70将半个曲线预应力筋分成三段计算:AB段θ=0rad L =2.580mBC段θ=0.131rad L =6.545mCD段θ=0rad L =6.315m2、由图纸及桥规JTJ041-2000规范可知:P=0.75×Ryb ×Ay×1.025=0.75×1860×140×4×1.025=800.73KNk=0.0015 ц=0.23 Ay=140mm2 Eg=2.0×105MPa3、计算各段终点力:PA=800.73kNPB=PA×e-(kx+μθ)=800.73×e-(0.0015×2.580)=800.73×e-0.0039=797.61kNPC=PB×e-(kx+μθ)=797.61×e-(0.0015×6.545+0.23×0.131)=797.61×e-0.0399=766.42kNPD=PC×e-(kx+μθ)=766.42×e-(0.0015×6.315)=766.42×e-0.0095=759.17kN4、计算各段伸长量:AB段:PP=P[1-e-(kx+μθ)]/ (kx+μθ)=(800.73-797.61)/0.0039=800kN△L= PPL/APEP=800×2.58×106/(2×105×560)=18.4mmBC段:PP=P[1-e-(kx+μθ)]/ (kx+μθ)=(797.61-766.42)/0.0399=781.7kN△L= PPL/APEP=781.7×6.545×106/(2×105×560)=45.7mmCD段:PP=P[1-e-(kx+μθ)]/ (kx+μθ)=(766.42-759.17)/0.0095=763.16kN△L= PPL/APEP=763.16×6.315×106/(2×105×420)=27.4mm5、两段张拉的总伸长值:∑△L=2×(25.2+54.7+27.4)=214.6㎜二. 30米预制箱梁边跨非连续端钢束1. 按图S5-3-71将半个曲线预应力筋分成四段,分段计算:θ=7.5o=0.131radθˊ=1.4o=0.024rad2. 由图纸及桥规JTJ041-2000知:P=0.75×Ryb ×Ay=0.75×1860×140=195300N=195.3KNk=0.0015 ц=0.225 Ay=140mm2 Eg=195×105MPa3. 将各段数据列入表1-1得:(a).N1束4Фj15.24的钢绞线束,张拉控制力P=4×195.3=781.2KN(b).N2束5Фj15.24的钢绞线束,张拉控制力P=5×195.3=976.5KN(c).N3束5Фj15.24的钢绞线束,张拉控制力P=5×195.3=976.5KN(d).N4束4Фj15.24的钢绞线束,张拉控制力P=4×195.3=781.2KN。
30+45+30米现浇预应力混凝土连续箱梁支架检算摘要:通过对本连续箱梁支架现浇检算,确定了各参数。
支架杆件强度安全系数大于1.3,抗倾覆稳定系数大于1.5,具有足够的承载力和整体稳定性。
通过对支架的预压消除了地基非弹性变性,并对支架弹性变性进行测量,保证了工程质量和连续梁的线性。
关键词:连续箱梁;支架;稳定性;检算1工程概况山西省龙城高速公路东观互通A匝道AK1+041.5桥上跨主线,桥梁第二跨横跨主线与主线交角为72.25度(AK1+043.018~K55+109.514),与A匝道线路右前夹角90度,桥梁正交,桥型为30+45+30米现浇预应力混凝土连续箱梁。
中间跨(45米跨)桥梁净高11.6米,小里程侧边跨(30米跨)桥梁净高10.2米,大里程边跨桥梁净高9.2米。
现浇箱梁采用单箱双室,纵向预应力体系,满堂支架逐孔现浇。
箱梁标准断面梁高2.3米,顶板宽度15.5米,底板跨度10.5米,顶板厚28cm,底板厚25cm,翼板外侧厚18cm,腹板厚50cm,箱梁内净空1.77米,翼板悬臂2.5米。
2支架布置设计本桥现浇梁支架设计为满堂红支架。
立杆和纵、横杆均采用标准化的碗扣式脚手架钢管(立杆ф48×3.5mm),剪刀撑采用ф48×3.5mm钢管。
立杆纵向间距跨中梁段采用0.9m,墩顶梁端(实心端)及异型梁的加劲部分采用0.6m,并按墩身中心线均分;横向间距腹板位置为0.3m,底板和翼缘板梁段位0.6米;横杆步距采用1.2m。
底模直接布置在支架顶部小横梁上(10×10cm方木),小横梁方木沿箱梁纵向以25cm间距均匀布置,墩顶设置可拆式底模,模板直接铺设在小横梁上;荷载作用通过小横梁传递到大横梁上(100mm×150mm方木,沿箱梁纵向布置),然后通过顶托、立杆、底托、底层方木(100mm×150mm)、垫木(5×20cm木板)传递到地基上,横杆起确保立杆稳定和确定立杆的计算长度作用。
30mT 梁预应力张拉计算书第一章 设计伸长量复核石麻湾大桥K66+530~K66+640T 梁,设计采用标准强度fpk=1860Mpa 的高强低松弛钢绞线,公称直径Ф15.2mm ,公称面积Ag=139mm ²;弹性模量Eg=1.95×105Mpa 。
为保证施工符合设计要求,施工中采用油压表读数和钢绞线拉伸量测定值双控。
理论伸长量计算采用《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2002附表G-8预应力钢绞线理论伸长值及平均张拉力计算公式。
一、计算公式及参数:1、预应力平均张拉力计算公式及参数:()()μθμθ+-=+kx e p p kx p 1 式中:P p —预应力筋平均张拉力(N )P —预应力筋张拉端的张拉力(N )X —从张拉端至计算截面的孔道长度(m )θ—从张拉端至计算截面的曲线孔道部分切线的夹角之和(rad )k —孔道每米局部偏差对摩檫的影响系数,取0.0015μ—预应力筋与孔道壁的摩檫系数,取0.252、预应力筋的理论伸长值计算公式及参数:()P P p E A l p l =∆式中:P p —预应力筋平均张拉力(N )L —预应力筋的长度(mm )A p —预应力筋的截面面积(mm 2),取140 mm 2E p —预应力筋的弹性模量(N/ mm 2),取1.95×105 N/ mm 2二、伸长量计算:1、N 1束一端的伸长量:单根钢绞线张拉的张拉力P=0.75×1860×140=195300NX 直=7.6255m ;X 曲=7.261mθ=6.5×π/180=0.11345radk X 曲+μθ=0.0015×7.261+0.25×0.11345=0.03925P p =195300×(1-e -0.03925)/0.03925=191517NΔL 曲= P p L/(A p E p )=191517×7.261/(140×1.95×105)=50.94mmΔL直= PL/(A p E p )=195300×7.6255/(140×1.95×105)=54.55mm(ΔL 曲+ΔL 直)*2=(50.94mm+54.55mm)*2=210.98mm与设计比较(105.49-104)/104=1.434%2、N2束一端的伸长量:单根钢绞线张拉的张拉力P=0.75×1860×140=195300NX直= 7.634m;X曲=7.261mθ=6.5×π/180=0.11345radk X曲+μθ=0.0015×7.261+0.25×0.11345=0.03925P p=195300×(1-e-0.0395)/0.03925=191517NΔL曲= P p L/(A p E p)=191517×7.261/(139×1.95×105)=50.94mm ΔL直= PL/(A p E p)=195300×7.634/(139×1.95×105)=54.61mm (ΔL曲+ΔL直)*2=(50.94mm+54.61mm)*2=211.1mm与设计比较(105.55-104)/104=1.49%3、N3束一端的伸长量:单根钢绞线张拉的张拉力P=0.75×1860×140=195300NX直=7.939m;X曲=6.912mθ=4.5×π/180=0.07854radk X曲+μθ=0.0015×7.939+0.25×0.07854=0.03154P p=195300×(1-e-0.03154)/0.03154=192252NΔL曲= P p L/(A p E p)=192252×7.939/(140×1.95×105)=55.91mm ΔL直= PL/(A p E p)=195300×6.912/(140×1.95×105)=49.45mm。
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)1.1.3 参考资料 (1)1.2 主要材料 (1)1.3 设计要点 (2)2 横断面布置 (2)2.1 横断面布置图 (2)2.2跨中计算截面尺寸 (2)3 汽车荷载横向分布系数、冲击系数计算 (3)3.1 汽车荷载横向分布系数计算 (3)3.1.1 刚性横梁法 (3)3.1.2 刚接梁法 (5)3.1.3 铰接梁法 (7)3.1.4 比拟正交异性板法(G-M法) (9)3.1.5 荷载横向分布系数汇总 (12)3.2 剪力横向分布系数 (13)3.3 汽车荷载冲击系数μ值计算 (13)3.3.1汽车荷载纵向整体冲击系数μ (13)3.3.2 汽车荷载的局部加载的冲击系数 (13)4 主梁纵桥向结构计算 (13)4.1箱梁施工流程 (13)4.2 有关计算参数的选取 (14)4.3 计算程序 (15)4.4 持久状况承载能力极限状态计算 (15)4.4.1 正截面抗弯承载能力计算 (15)4.4.2 斜截面抗剪承载能力计算 (16)4.5 持久状况正常使用极限状态计算 (16)4.5.1 抗裂验算 (16)4.5.2 挠度验算 (19)4.6 持久状况和短暂状况构件应力计算 (20)4.6.1 使用阶段正截面法向应力计算 (21)4.6.2 使用阶段混凝土主压应力、主拉应力计算 (22)4.6.3 施工阶段应力验算 (23)4.7 中支点下缘配筋计算 (24)4.8 支点反力计算 (25)4.9 其他 (25)5 桥面板配筋计算 (26)5.1 荷载标准值计算(弯矩) (26)5.1.1 预制箱内桥面板弯矩计算 (26)5.1.2 现浇段桥面板弯矩计算 (27)5.1.3 悬臂段桥面板弯矩计算 (29)5.2 荷载标准值计算(支点剪力) (30)5.2.1 预制箱内桥面板支点剪力计算 (30)5.2.2 现浇段桥面板支点剪力计算 (31)5.3 持久状况承载能力极限状态计算 (31)5.3.1 预制箱内桥面板承载能力极限状态计算 (31)5.3.2 现浇段桥面板承载能力极限状态计算 (32)5.3.3 悬臂段桥面板承载能力极限状态计算 (33)5.4 持久状况抗裂计算 (34)5.4.1 预制箱内桥面板抗裂计算 (34)5.4.2 现浇段桥面板抗裂计算 (35)5.4.3 悬臂段桥面板抗裂计算 (36)6 横梁计算 (37)6.1 跨中横隔板计算 (37)6.2 端横梁、中横梁计算 (40)7 附图 (51)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 标准及规范 1.1.1 标准跨径:桥梁标准跨径30m ;跨径组合5×30m(正交); 设计荷载:公路-Ⅰ级;桥面宽度:(路基宽28m ,高速公路),半幅桥全宽13.5m , 0.5m(护栏墙)+12.0m(行车道)+ 1.0m 波型护栏)=13.5m ; 桥梁安全等级为一级,环境条件Ⅱ类。
30mT梁预应力张拉计算书第一章设计伸长量复核石麻湾大桥K66+530~K66+640T梁,设计采用标准强度fpk=1860Mpa的高强低松弛钢绞线,公称直径①15.2mm公称面积Ag=139mm弹性模量Eg=x 105Mpa为保证施工符合设计要求,施工中采用油压表读数和钢绞线拉伸量测定值双控。
理论伸长量计算采用《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2002附表G-8预应力钢绞线理论伸长值及平均张拉力计算公式。
、计算公式及参数:1、预应力平均张拉力计算公式及参数:P p式中:Pp—预应力筋平均张拉力(N)P—预应力筋张拉端的张拉力(N)X—从张拉端至计算截面的孔道长度(m)0—从张拉端至计算截面的曲线孔道部分切线的夹角之和(rad)k—孔道每米局部偏差对摩檫的影响系数,取卩一预应力筋与孔道壁的摩檫系数,取2、预应力筋的理论伸长值计算公式及参数:I P P1/ A p E p式中:P p—预应力筋平均张拉力(N)L—预应力筋的长度(mmA p—预应力筋的截面面积(mr T),取140 mm曰一预应力筋的弹性模量(N/ mm),取X 105 N/ mm2二、伸长量计算:1、N束一端的伸长量:单根钢绞线张拉的张拉力P=X 1860X 140=195300NX直=7.6255m; X 曲=7.261m0 =Xn /180=k X 曲+^0 =x +x =P p=195300X() /=191517N△ L 曲二P P L/ (A P E P)=191517X( 140XX 105)=△ L 直二PL/ (A E p) =195300X( 140XX 105)= (△ L 曲+△ L 直)*2=(50.94mm+54.55mm)*2=210.98mm与设计比较()/104=%2、N2束一端的伸长量:单根钢绞线张拉的张拉力p=x 1860X 140=195300NX直二7.634m ; X 曲=7.261m0 =Xn /180=k X 曲+^0 =X +X =P p=195300X() /=191517N △ L 曲= P p L/ (A p E p)=191517X( 139XX 105) =△ L 直二PL/ (A p E p) =195300X( 139XX 105)= (△ L 曲+△ L 直)*2=(50.94mm+54.61mm)*2=211.1mm 与设计比较() /104=% 3、N3束一端的伸长量:单根钢绞线张拉的张拉力P=X 1860X 140=195300NX直=7.939m; X 曲=6.912m0 =Xn /180=k X 曲+^0 =X +X =P p=195300X() /=192252N △ L 曲= P p L/ (A p E p)=192252X( 140XX 105) =△ L 直= PL/ ( A p E p) =195300X( 140XX 105) =(△ L 曲+△ L 直)*2=(55.91mm+49.45mm)*2=210.71mm与设计比较() /104=%第二章张拉时实际伸长量计算、计算参数:1、—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数:取2、卩一预应力筋与孔道壁的摩擦系数:取3、A—预应力筋的实测截面面积:140 mm4、E p—预应力筋实测弹性模量:X 105 N/ mm25、锚下控制应力k==x 1916=1437 N/ mm7、单根钢绞线张拉端的张拉控制力:P=b k A p=201180N8、千斤顶计算长度:35cm9、工具锚长度:5cm二、张拉时理论伸长量计算:(1) M束一端的伸长量:P=X 1916X 140=201180NX直=7.6255m; X 曲=7.261mL 直=+(+)=8.0255mL 曲=7.261mB 曲二Xn /180=k X 曲+ ^0 =x +x =P p=201180X() /=197283N△ L 曲二 P p L 曲/ (A p E p ) =197283X( 140XX 105)= △ L直二 P p L 直/ (A E p ) =197283X( 140XX 105)=(△ L 曲+△ L 直)X 2=(50.9mm+56.3mmX 2=214.4mm 2) N 2 束一端的伸长量: P=X 1916X 140=201180N X 直=7.634m; X 曲=7.261m L 直=+( +) =8.034m L 曲=7.261mk X 曲 + ^0 =X +X =P p =201180X() /=197283N △ L 曲二 P p L 曲/ (A p E p )=197283X( 140XX 105)= △ L 直二 P p L 直/ (A E p )=197283X( 140XX 105)=(△ L 曲+^ L 直)X 2=(50.9mm+56.3mmX 2=214.4mm (3) N 束一端的伸长量: P=X 1916X 140=201180N X 直=7.939m; X 曲=6.912m L 直=+( +) =8.339m L 曲=6.912mB 曲二 Xn /180= k X 曲 +^0 =X +X =P p =201180X() /=198040N △ L 曲二 P p L 曲/ (A p E p )=198040X( 140XX 105)= △ L 直二 P P L 直/ (A E p )=198040X( 140XX 105)=o曲=° Xn /180=(△ L 曲+△ L 直)X 2=(48.6mm+58.7mmX 2=214.6mm第三章千斤顶张拉力与对应油表读数计算、钢绞线的张拉控制应力:单根钢绞线张拉端的张拉控制力:F=a A =201180N 8束钢绞线的张拉控制力:F1=8*P= F2=7*P二1).444号千斤顶张拉、D0136-675号油表时:千斤顶回归方程:P1=0.0161F+P1—L0134-837 号油表读数(MPa F —荷载(kN)P二P1 时,(1)15% con二时:P1=0.0161F+ =*+= (2)50% con二时:P1=0.0161F+ =*+= (3)100% (T con二时:P1=0.0161F+ =*+=P=P2 时,(1)15% T con二时:P2=0.0161F+ =*+= (2)50% T con二时:P2=0.0161F+ =*+= (3)100% T con二时:P2=0.0161F+ =*+=2).10号千斤顶张拉、L2014-06-2005号油表时:千斤顶回归方程:P1=0.0159F+P1—SO134-881 号油表读数(MPa F —荷载(kN)P二P1 时,(1)15% T con二时:P1=0.0159F+ =*+= (2)50% C con二时:P1=0.0159F+ =*+= (3)100% T con=时:P1=0.0159F+ =*+=P=P2 时,(1)15% (T con二时:P2=0.0159F+ =*+= (2)50% C con二时:P2=0.0159F+ =*+= (3)100% C con= 时:P2=0.0159F+ =*+=备注:钢束的张拉顺序:100%N3—100%N2—100%N1。
30+40+30m现浇预应力混凝土连续弯箱梁受力计算分析摘要:近几年,我国高速公路建设呈高速发展态势,高速公路网逐渐形成。
后续新建高速公路势必与已建高速公路网相交而需设置大型立交枢纽互通,网格越密,出现相交的概率越大。
大型立交枢纽互通里面的路线线形复杂,上下层道路立体交叉等给桥梁跨径布设、结构计算等带来相当的难度。
本文通过汕头至昆明国家高速公路贵州板坝至江底段顶效东立交枢纽主线跨线桥多联30+40+30m现浇预应力混凝土连续弯箱梁的设计,以便进一步了解在大型立交枢纽互通中桥梁设计的布跨特点以及受力计算分析规律,为以后同类型桥梁设计提供借鉴和参考。
关键词:大型立交枢纽互通桥预应力混凝土连续弯箱梁现浇受力计算分析1 引言顶效东立交枢纽主线跨线桥分为主桥和引桥,其中主桥采用多联的30+40+30m现浇预应力混凝土连续梁设计,引桥采用多跨30m的先简支后结构连续装配式预应力混凝土小箱梁结构,本主线跨线桥属于大型立交枢纽互通桥。
2 工程概况顶效东立交枢纽位于兴义万屯镇的贡新村,桥轴线地表高程在1388.5~1400.5m之间,相对最大高差仅12m。
桥位区较平缓,主要为水旱地。
年平均气温15.1℃,1月份气温最低,极端最低气温-8.9℃。
桥位地质条件为第四系残坡积层粘土:褐黄色、橙黄色、黑褐色,粘性一般~较好,局部含少量碎石,可塑为主。
基岩为三叠系中统关岭组灰岩、白云岩,灰岩沉积于白云岩之上,两者呈整合接触,主要为弱风化层,裂隙较发育,偶有溶洞。
3 桥跨布置根据立交枢纽处地形、地貌,路线采用主线上跨,匝道下穿形式。
匝道B、匝道C以不同方向,不同交角与之相交。
其中:匝道B与主线的交点桩号为BK0+728.451= K76+425.105,交角44°;匝道C与主线的交点桩号为CK0+436.976=K76+326.976,交角47°。
由于下穿匝道B、匝道C与主线交角较小、匝道路基宽度均较宽,达10.5m,而与匝道相交部分主线位于圆曲线范围内,半径1700m,整幅路基宽度24.5m,故初步布置主线跨线桥跨越匝道的跨度需要达到40m及以上。
xx大桥30m预应力箱梁钢束张拉计算书xx高速保定段第xx合同段xx大桥30m预应力箱梁钢束张拉计算书一、设计资料庄子大桥上部结构为预应力连续箱梁,跨径为30米,箱梁总计80片,预应力采用河北通力金属制品有限公司生产的符合GB/T5224-2003标准生产的II 2级钢绞线,单根钢绞线公称直径为d=15.20mm,钢绞线公称面积A=140.2mm, 5钢绞线抗拉强度标准值fpk=1860MP,弹性模量E=1.98×10MP。
预制混凝土强apa度达到设计强度的95%后,且砼龄期不小于7天,方可张拉预应力钢束,钢束采用对称、双控张拉,钢绞线每端工作长度为65cm(顶板负弯矩60cm),锚下控制应力为0.75 f,张拉顺序为N1、N3、N2、N4号钢束。
锚具采用保定天力pk 建筑机具制造有限公司生产的OXM15-4 / OXM15-5 / BM15-5型锚具和配套设备。
1、 30m箱梁预应力技术数据表1:中跨一片预制箱梁钢绞线数量及张拉参数钢束钢束有效张拉钢绞线数 10%f 100% f引伸量pkpk编号长度(mm) 顺序量 (KN) (KN) (mm)N1 30460 N1 2×5 97.7895 977.895 210N2 30492 N2 2×4 78.2316 782.316 210N3 30523 N3 2×4 78.2316 782.316 210N4 30301 N4 2×4 78.2316 782.316 211表2、边跨一片预制箱梁钢绞线数量及张拉参数100% fpk钢束钢束有效张拉钢绞线数 10% f 引伸量pk编号长度(mm) 顺序量 (KN) (mm) (KN)N1 30785 N1 2×5 97.7895 977.895 212N2 30795 N2 2×5 97.7895 977.895 212N3 30805 N3 2×5 97.7895 977.895 212 N4 30651 N4 2×4 78.2316782.316 214表3:顶板负弯矩束数量及张拉参数钢束钢束有张拉钢绞线数 10% f 100% 引伸量pk备注编号效长度顺序量 (KN) f(KN) (mm) pkT1 7600 T3 2×5 19.5579 195.579 53单根T2 10600 T2 2×5 19.5579 195.579 75 张拉T3 15600 T1 3×519.5579 195.579 110二、预应力计算的有关数据1、根据检测中心出具的千斤顶标定试验报告,01号千斤顶压力表读数为:25.4MPa,校准方程Y=0.0209X+0.37, 02号千斤顶压力表读数为:25.5MPa,校准方程Y=0.0209X+0.44。
30m箱梁负弯矩预应力张拉计算书1、张拉技术参数(1).设计张拉技术参数及要求本大桥30m箱梁负弯矩张拉采用Φj15.24mm钢铰线,标准强度R y b =1860MPa,标准截面积A=140mm2,钢绞线弹性模量E p=1.95×105Mpa,张拉控制应力为σk =1395 MPa (0.75R y b)。
待接头现浇砼强度达到设计强度的95%时方可张拉预应力钢束。
该负弯矩张拉采用两端同时张拉的方式进行。
张拉顺序为T1、T2。
预应力张拉程序按《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)第12.10.3条规定,后张拉预应力钢绞线张拉程序为:0→初应力(持荷3min,量测引伸量δ1)→100%σk(持荷3min,量测引伸量δ2) →回油→量测引伸量δ3。
初应力一般取0.1~0.15σk,初应力阶段的目的是为使预应力束每根钢绞线受力相同,同时也是预应力束延伸量测的需要。
(2).实际采用钢绞线张拉技术参数张拉实际采用钢绞线具体力学性能如下:标准强度:R y b=1860MPa,实测截面积:A=140mm2,(检定机构未检测,以标准截面积为准)弹性模量:E p=1.975×105Mpa,(钢绞线抽样检测平均值)张拉控制应力:σk =1395 MPa (0.75R y b)。
2、预应力束理论伸长值的计算(1)根据《公路桥涵施工技术规范》第12.8.3-3条的规定,预应力束的理论伸长值为:△L=P p L/A p E p (式1)式中:L—预应力钢绞线长度(m)。
A p—预应力钢绞线的公称面积(mm2)。
E p—预应力钢绞线的弹性模量(Mpa)。
P p—预应力钢绞线的平均张拉力(KN)。
(2)预应力钢绞线平均张拉力的计算按《规范》(JTJ041-2000)附录规定:预应力钢绞线的平均张拉力为P p=P(1-e-(kx+µθ))/(kx+µθ)。
(式2)式中:P P——预应力筋平均张拉力(KN);P——预应力筋张拉端的张拉力(KN);x——从张拉端至计算截面的孔道长度(m);θ——从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad);k——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数,参见附表G-8;μ——预应力筋与孔道壁的摩擦系数,参见附表G-8。
30m预应力箱梁张拉应力、伸长量计算一、预应力钢绞线张拉力计算:根据图纸设计预应力钢绞线锚下控制应力:δK=0.75R y b=0.75×1860=1395Mpa根据公式P=δK×AP×n AP=139mm2(1)正弯矩四股、五股钢绞线张拉力:P4=1395×139×4=775.6KNP5=1395×139×5=969.5KN(2)负弯矩单根张拉力P1=1395×139=193.9KN二、预应力钢绞线的理论伸长值计算:伸长量ΔL= PpL Pp= P(1-e-(kL+μθ))ApEp kL+μθ根据图纸设计及钢绞线的技术指标,取值如下:Ap=139mm2Ep=1.95×105Mpa δK=1395Mpa 查《桥规》附表C1得k、μ值,k=0.0015 μ=0.17张拉端张拉力P1=δK×Ap=1395×139=193905N1、中跨箱梁:(1)N1(2×4):ΔL1: Pp1=193905×(1-0.96495385)/0.035675=190487N ΔL1=190487×13.895/(139×1.95×105)=0.09765m ΔL2: P2=2 Pp1-P1=2×190487-193905=187069NPp2=187069×(1-0.99882319)/0.0011775=186959NΔL2=186959×0.785/(139×1.95×105)=0.005414m N1的伸长值(ΔL1+ΔL2)×2=20.6cm(2)N2(2×4):ΔL1: Pp1=193905×(1-0.96728123)/0.033266=190715N ΔL1=190715×12.289/(139×1.95×105)=0.086467m ΔL2: P2=2 Pp1-P1=2×190715-193905=187525NPp2=187525×(1-0.99639601)/0.0036105=187187NΔL2=187187×2.407/(139×1.95×105)=0.016623mN2的伸长值(ΔL1+ΔL2)×2=20.6cm(3)N3(2×4):ΔL1: Pp1=193905×(1-0.9696142)/0.030857=190944N ΔL1=190944×10.683/(139×1.95×105)=0.0752575m ΔL2: P2=2 Pp1-P1=2×190944-193905=187983NPp2=187983×(1-0.99397473)/0.0060435=187416NΔL2=187416×4.029/(139×1.95×105)=0.027858m N3的伸长值(ΔL1+ΔL2)×2=20.6cm(4)N4(2×4):ΔL1: Pp1=193905×(1-0.99317182)/0.0068516=193242N ΔL1=193242×1.799/(139×1.95×105)=0.012825m ΔL2: P2=2 Pp1-P1=2×193242-193905=192579NPp2=192579×(1-0.98100816)/0.0191745=190744NΔL2=190744×12.783/(139×1.95×105)=0.089956m N4的伸长值(ΔL1+ΔL2)×2=20.5cm2、边跨箱梁:P1=δK×Ap=1395×139=193905N(1)N1(2×5):ΔL1: Pp1=193905×(1-0.96754025)/0.03299825=190741N ΔL1=190741×12.1105/(139×1.95×105)=0.085222m ΔL2: P2=2 Pp1-P1=2×190741-193905=187577NPp2=187577×(1-0.99605978)/0.003948=187207NΔL2=187207×2.632/(139×1.95×105)=0.0181785mN1的伸长值(ΔL1+ΔL2)×2=20.7cm(2)N2(2×5):ΔL1: Pp1=193905×(1-0.96985714)/0.0306065=190967N ΔL1=190967×10.516/(139×1.95×105)=0.07408998m ΔL2: P2=2 Pp1-P1=2×190967-193905=188029NPp2=188029×(1-0.99367211)/0.006348=187433NΔL2=187433×4.232/(139×1.95×105)=0.02926458m N2的伸长值(ΔL1+ΔL2)×2=20.67cm(3)N3(2×5):分段ΔL1: Pp1=193905×(1-0.97218103)/0.02821325=191195N ΔL1=191195×8.9205/(139×1.95×105)=0.062924m ΔL2: P2=2 Pp1-P1=2×191195-193905=188485NPp2=188485×(1-0.99129015)/0.008748=187663NΔL2=187663×5.832/(139×1.95×105)=0.04037819m N3的伸长值(ΔL1+ΔL2)×2=20.66cm(4)N4(2×4):ΔL1: Pp1=193905×(1-0.99331038)/0.0067121=193256N ΔL1=193256×1.706/(139×1.95×105)=0.0121636m ΔL2: P2=2 Pp1-P1=2×193256-193905=192607NPp2=192607×(1-0.98073303)/0.019455=190745N ΔL2=190745×12.97/(139×1.95×105)=0.09127329mN4伸长值(ΔL1+ΔL2)×2=20.68cm3、负弯矩伸长值(1)T1(2×5)ΔL1: Pp1=193905×(1-0.98955493)/0.0105=192891N ΔL1=192891×7/(139×1.95×105)=0.05mT1伸长值(ΔL1)=0.5cm(2)T2(2×5)ΔL1: Pp1=193905×(1-0.985112)/0.015=192457N ΔL1=192457×10/(139×1.95×105)=0.071mT2伸长值(ΔL1)=7.1cm(3)T3(3×5)ΔL1: Pp1=193905×(1-0.97775124)/0.0225=191740N ΔL1=191740×15/(139×1.95×105)=0.106mT1伸长值(ΔL1)=10.6cm预应力钢绞线张拉力对应油表读数一、根据图纸设计预应力钢绞线锚下控制应力:δK=0.75R y b=0.75×1860=1395Mpa根据公式P=δK×AP×n AP=139mm2(1)正弯矩四股、五股钢绞线张拉力:P4=1395×139×4=775.6KNP5=1395×139×5=969.5KN(2)负弯矩单根张拉力P1=1395×139=193.9KN二、根据千斤顶及压力表检定报告及1#、2#千斤顶回归线型方程:1#千斤顶(20204#压力表):Y=0.0329X+0.652#千斤顶(20208#压力表):Y=0.0329X+0.23#千斤顶(20212#压力表):Y=0.2251X+0.794#千斤顶(90411#压力表):Y=0.2257X+0.69计算得到张拉力为10%δK、20%δK、100%δK时油压表读数如下表:1#千斤顶(20204#压力表)2#千斤顶(20208#压力表)3#千斤顶(20212#压力表)4#千斤顶(90411#压力表)中跨梁钢绞线理论伸长值一览表边跨梁钢绞线理论伸长值一览表负弯矩理论伸长值一览表。
30米箱梁后张法预应力钢绞线张拉伸长量计算书30米箱梁后张法预应力钢绞线张拉伸长量计算书一、计算公式及参数△L=Ep Ap LPp ?? Pp=1、预应力平均张拉力计算公式及参数:△L—钢绞线一端伸长量(mm ) P p —预应力筋平均张拉力(N )P —预应力筋张拉端的张拉力(N ) X —从张拉端至计算截面的孔道长度(m )θ—从张拉端至计算截面的曲线孔道部分切线的夹角之和(rad )k —孔道每米局部偏差对摩檫的影响系数,取0.0015 μ—预应力筋与孔道壁的摩檫系数,取0.232、预应力筋的理论伸长值计算公式及参数:P p —预应力筋平均张拉力(N ) L —预应力筋的长度(mm )A p —预应力筋的截面面积(mm 2),单根取140 mm 2E p —预应力筋的弹性模量(N/ mm 2),取2.0×105 N/ mm 2(Mpa )在计算一端伸长量时,X=L二、伸长量计算以中跨为例:1、N1束一端的伸长量:(中跨4股)单根钢绞线张拉的张拉力P=0.75×1860×140=195300N X=30.72÷2=15.36m θ=7.5×π÷180=0.131radKX+μθ=0.0015×15.36+0.23×0.131=0.053P p=P×[1-e-( KX+μθ)]/( KX+μθ)= 195300×4×(1-e-0.053) ÷0.053=760803.74N △L=P p×L÷(A p×E p)= 760859×15360÷(140×4×2.0×105)△L=104.3mm扣除10%初应力后△L=104.3×(1-10%)=93.90mmN1总伸长量为93.9mm×2=187.80mm2、N2束一端的伸长量:(中跨4股)单根钢绞线张拉的张拉力P=0.75×1860×140=195300NX=30.78÷2=15.39mθ=7.5×π÷180=0.131radKX+μθ=0.0015×15.39+0.23×0.131=0.053P p=P×[1-e-( KX+μθ)]/ ( KX+μθ)= 195300×4×(1-e-0.053) ÷0.053=760787N △L= P p×L ÷(A p× E p)= 760859×15390÷(140×4×2.0×105)△L =104.54mm扣除10%初应力后△L=104.54×(1-10%)=94.09mmN2总伸长量为94.09mm×2=188.17mm3、N3束一端的伸长量:(中跨4股)单根钢绞线张拉的张拉力P=0.75×1860×140=195300NX=30.85÷2=15.425mθ=7.5×π÷180=0.131radKX+μθ=0.0015×15.425+0.23×0.131=0.053P p=P×[1-e-( KX+μθ)]/( KX+μθ)=195300×4×(1-e-0.053) ÷0.053=760767N △L= P p×L÷(A p×E p)=760859×15425÷(140×4×2.0×105)△L =104.78mm扣除10%初应力后△L=104.79×(1-10%)=94.30mmN3总伸长量为94.31mm×2=188.60mm4、N4束一端的伸长量:(中跨5股)单根钢绞线张拉的张拉力P=0.75×1860×140=195300NX=30.56÷2=15.28mθ=1.4×π÷180=0.024radKX+μθ=0.0015×15.28+0.23×0.024=0.029P p=P×[1-e-(KX+μθ)]/ (KX+μθ)= 195300×5×(1-e-0.028) ÷0.028=962696N △L= P p×L ÷(A p× E p)= 962696×15280÷(140×5×2.0×105)△L =105.07mm扣除10%初应力后△L=105.07×(1-10%)=94.56mmN4总伸长量为94.56mm×2=189. 12mm依次计算出边跨梁板的单端伸长量为:N1单端伸长量=93.11mm N2单端伸长量=94.87mmN3单端伸长量=94.78mm N4单端伸长量=95.79mm三、钢绞线的张拉控制应力计算(以中跨N1为例)N1 4股钢绞线:σcon=0.75×1860×140×4=781.2KN0111号千斤顶张拉、10075122号油表时:千斤顶回归方程:Y=0.0316X+0.9式中:Y——油压表读数(MPa)X——千斤顶拉力(KN)①.10%σcon=78.12 KN时:Y=0.0316X+0.9=0.0316×78.12+0.9=3.37MPa②.20%σcon=156.24KN时:Y=0.0316X+0.9=0.0316×156.24+0.9=5.84MPa③100%σcon=781.2KN时:Y=0.0316X+0.9=0.0316×781.2+0.9=25.6MPa0112号千斤顶张拉、10075127号油表时:千斤顶回归方程:Y=0.0319X+0.77:式中: Y——油压表读数(MPa)X——千斤顶拉力(KN)①.10%σcon=78.12 KN时:Y=0.0319X+0.77=0.0319×78.12+0.77=3.26MPa②.20%σcon=156.24KN时:Y=0.0319X+0.77=0.0319×156.24+0.77=5.75MPa ③.100%σcon=781.2KN时:Y=0.0319X+0.77=0.0319×781.2+0.77=25.69MPa 30米箱梁(边跨)张拉数据表30米箱梁(中跨)张拉数据表。
XX大桥计算书第一节横向分布计算桥梁横断面布置图如下:图1 桥梁横断面1、修正刚性横梁法:计算参数:G/E=0.4 单梁抗扭惯矩:0.435m4边梁抗弯惯矩:0.3783m4中梁抗弯惯矩:0.3760m4计算跨径:29.4m记入扭转作用:β=0.252横向最不利加载:1号梁取0.57,4号梁取0.692、刚接梁法:计算参数:G/E=0.4 单梁抗扭惯矩:0.435m 4 边梁抗弯惯矩:0.3783m 4中梁抗弯惯矩:0.3760m 4 计算跨径:29.4m 悬臂长:0.6625m1号梁取0.57,4号梁取0.68第二节 冲击系数计算计算参数:E=3.45×1010 N/m 2 抗弯惯矩:0.3760m 4计算跨径:30.0m G=31161N/m m c =3176.45kg/m12 4.868.45f f ====1f 适用于连续梁正弯矩及剪力效应,对应1u =0.2642f 适用于连续梁负弯矩效应,对应2u =0.361第三节主梁计算一、结构设计概况桥梁全宽为24.0m,桥面净空:1.5m人行道+2.5m非机动车道+2×3.75m行车道+0.5m分隔带+2×3.75m行车道+2.5m非机动车道+1.5m人行道;设计速度:80公里/小时;设计荷载:公路—I级。
地震动峰值加速度系数为0.05。
主桥上部结构为(4×30+5×30+4×30+5×30+4×30)m先简支后连续预应力混凝土连续箱梁,梁高1.60 m,采用C50混凝土。
预应力材料采用OVM及OBM系列锚具、镀锌双波纹管,桥面铺装为12厘米现浇混凝土。
二、设计参数取值1、永久作用⑴结构重力:一期恒载混凝土容重为26kN/m3计,按实际断面计重量,横梁按集中荷载考虑, 抗压及抗弯弹性模量为3.45×104MPa,线膨胀系数为0.00001,弹性继效系数为0.3,二期恒载为栏杆及桥面铺装等二期恒载取为12.48kN/m。
**公路二期工程*大桥之五兆芳芳创作3×30m连续梁下部结构计较书1.工程概略桥梁上部为3×30m跨预应力混凝土连续梁,主梁总宽度为12m,梁高为.主梁采取单箱双室断面,其中主梁悬臂长,尺度断面箱室顶板厚2m,底板厚m,腹板厚0.45m,中支点及边支点断面箱室顶板厚,底板厚,腹板厚,两断面间设长的突变段.混凝土主梁采取C50混凝土现场浇注,封端采取C45混凝土.主梁中墩采取两根直径圆柱,下接直径桩基,左侧中墩高7m,右侧墩柱高.主梁边墩采取盖梁+直径双柱中墩,下接直径桩基形式;中、边墩横桥向中心距均为.主梁边支点采取普通板式橡胶支座,中墩与主梁凝结.2.设计标准《城市桥梁设计准则》(CJJ11—93);《城市桥梁设计荷载尺度》(CJJ77—98);《公路工程技巧尺度》(JTGB01-2003);《公路桥涵设计通用标准》(JTG D60-2004);《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计标准》(JTG D62-2004));《公路桥涵地基与根本设计标准》(JTG D63—2007);《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008);《公路桥涵施工技巧标准》(JTJ041-2000);3.静力计较3.1 计较模型由于主梁支撑中心与其中心线斜正交,且主梁平面根本为直线,因此成立平面杆系模型计较结构的内力及变形.桥梁内力及位移的计较均采取桥梁博士 3.0有限元程序进行,其中边支点仅采取竖向支撑,中墩底部采取弹性支撑,其支撑刚度按照m法计较(m0=×105kN/m4,K水平=×106kN/m,K弯曲=×107).按照桥梁结构受力特点,其计较模型见下图.主梁计较模型3.2 计较荷载结构自重及二期恒载盖梁结构自重:混凝土容重按26kN/m3计;二期恒载:8×1×25=kN/m;二期恒载算计:kN/m.汽车活载:汽车活载:采取公路Ⅰ级车道荷载,按3车道布载汽车冲击:正弯矩区0.273;负弯矩区0.37;偏载系数:1.15;车道折减系数:0.8.其它荷载体系温差: +30℃;-30℃;桥面日照温差: +14℃;-7℃(按标准模式加载);根本沉降:各墩柱取5mm;混凝土收缩、徐变:按标准计较3.3 主梁预应力钢束设置预应力钢束采取13×7φ5高强低松弛预应力钢铰线,其尺度强度为1860MPa,张拉控制应力为1302MPa.主梁共安插三排钢束,每排安插6束.预应力钢束的整体安插见下图.主梁预应力钢束安插图钢束1输入信息钢束2输入信息钢束3输入信息3.4 墩柱计较结果中墩采取C40混凝土现浇,按普通钢筋混凝土构件设计.各工况下,墩柱受力情况见下表.左中墩墩顶内力统计表左中墩墩底内力统计表右中墩墩顶内力统计表右中墩墩底内力统计表中墩各控制截面配筋验算见下表:中墩控制截面配筋验算表说明:墩柱斜截面抗剪强度由地震偶然组合(E2)控制,故此处不进行验算.从上表可以看出,墩柱配筋满足标准要求.4.结构抗震验算成立空间杆系模型,采取Midas/Civil 2006软件进行抗震相关计较阐发.其中主梁、横梁、墩柱、桩基、系梁均采取空间梁单元模拟,为简化计较,主梁边支撑仅考虑板式橡胶支座刚度,不再考虑边墩盖梁、墩柱、桩基与支座的刚度耦合.利用节点弹性支撑模拟桩—土相互作用,其顺桥向、横桥向及竖向约束刚度采取m法计较(其中m0=2××105kN/m4,C z×106kN/m2).计较模型见下图.结构地震响应通过加快度反响谱阐发得到,其中模态组合采取CQC法.墩柱屈服弯矩、极限承载力及顺桥向横桥向容许位移通过静力弹塑性阐发得到,其中采取FEMA铰模拟墩柱塑性铰特性.3×30m连续梁计较模型按照《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008),本桥抗震设防类别按B类考虑.按照蓥华大桥地质勘察陈述,桥址处场地抗震设防烈度为Ⅶ度,设计地震分组为第二组,设计基当地震加快度为,地震动反响谱特征周期为0.40S.设防目标:E1地震作用下,一般不受损坏或不需修复可持续使用;E2地震作用下,应包管不致倒塌或产生严重结构损伤,经临时加固后可维持应急交通使用.按照抗震标准,本桥E1、E2作用均可采取SM/MM阐发计较办法.当抗震阐发采取多振型反响谱法,水平设计加快度反响谱S由下式(标准)确定:其中 max 2.25i s d S C C C A 式中:Tg —特征周期(s);T —结构自振周期(s);max S —水平设计加快度反响谱最大值;Ci —抗震重要性系数; Cs —场地系数; Cd —阻尼调整系数;A —水平向设计基当地震加快度峰值.反响谱拟合的相关参数见下表:E2地震作用加快度反响谱地震偶然荷载作用下(E1)结构内力见下图.地震偶然荷载作用下(E1)顺桥向最倒霉弯矩对应轴力地震偶然荷载作用下(E1)顺桥向最倒霉弯矩 地震偶然荷载作用下(E1)横桥向最倒霉弯矩对应轴力地震偶然荷载作用下(E1)横桥向最倒霉弯矩 地震偶然荷载组合(E1)下中墩各控制截面配筋验算见下表:中墩控制截面配筋验算表说明:墩柱斜截面抗剪强度由地震偶然组合(E2)控制,故此处不进行验算.从上表可以看出,墩柱配筋满足标准要求. E2地震作用下墩柱容许位移验算 .1 墩柱有效抗弯刚度计较由公式(B.0.1-2),墩柱截面屈服曲率φy 为:通过弹塑性阐发得到铰的根本铰属性,计较墩柱截面顺桥向及横桥向屈服弯矩My.墩柱截面顺桥向弯矩-位移曲线 墩柱截面横桥向弯矩-位移曲线因此墩柱塑性铰区域截面顺桥有效抗弯刚度:cy E φy eff M I ==7700277××107855(m 4)墩柱塑性铰区域截面有限刚度系数855/(π×4/64)=0.266墩柱塑性铰区域截面横桥有效抗弯刚度:cy E φy eff M I ==6125277××107680(m 4)墩柱塑性铰区域截面有限刚度系数680/(π×4/64)=0.211..2墩柱等效塑性铰长度计较按照上式,左墩柱等效塑性铰长度为,右墩柱等效塑性铰长度为..3E2作用下位移计较在E2地震作用下,墩柱顺桥向及横桥向最大位移见下图.E2地震作用下顺桥向位移(δXmax=cm)E2地震作用下横桥向位移(δYmax=cm).4墩柱容许位移计较按照标准条成立弹塑性阐发模型计较墩柱顺桥向及横桥向容许位移.墩柱顺桥向荷载位移曲线(△u=)墩柱横桥向荷载位移曲线(△u=).5墩柱容许位移验算E2地震作用下,墩顶的顺桥向和横桥向水平位移按抗震标准第条计较,△d=Cδ.场地特征周期T g=0.4S,顺桥向结构自振周期T=>T g,查表6. c=1;横桥向结构自振周期9>T g.查表6. c=1E2地震作用下墩顶位移验算表(标准条)E2地震作用墩柱斜截面抗剪承载力验算.1 墩柱顺桥向剪力设计值墩顶、底顺桥向潜在塑性区域极限弯矩图 因此,顺桥向墩柱塑性铰区域抗剪承载力设计值:5.8876590412.100+⨯=+=n s zc x zc c H M M V φ=2514kN .2 墩柱横桥向剪力设计值墩顶、底横桥向潜在塑性区域极限弯矩图 因此,横桥向墩柱塑性铰区域抗剪承载力设计值:5.810198103012.100+⨯=+=n s hc x hc c H M M V φ=2894kN .3 墩柱斜截面抗剪承载力验算由上述计较可知,墩柱塑性铰区域斜截面抗剪承载力由横桥向控制,其承载力验算见下表.墩柱塑性铰区域斜截面抗剪承载力验算表4.4.3 E2地震作用桩基强度验算E2地震作用下,桩基内力按标准条及其条文说明计较,由上述计较可知,桩基配筋由横向弯矩控制.E2地震作用下桩基最大内力E2地震作用下,桩基承载力验算见下表.桩基配筋验算表桩基箍筋加密区采取2根φ16HRB335钢筋,间距为10cm,对应桩基斜截面抗剪承载力可满足标准要求.。
《大跨度混凝土桥梁课程设计》课程计算书两跨等高预应力混凝土连续T梁设计计算书目录1 设计资料 (3)1.1 桥梁跨径及桥宽 (3)1.2 设计荷载 (3)1.3 材料及工艺 (3)1.4 设计依据 (4)1.5 设计计算基本数据 (4)2 尺寸拟定 (5)2.1 主梁跨中截面尺寸 (5)2.2 横截面布置 (6)2.3 横截面沿跨长的变化 (7)2.4 横隔梁的设置 (7)3 主梁横向分布计算 (7)3.1 永久荷载 (7)(1)横隔板自重 (7)(2)桥面铺装 (8)(3)栏杆及人行道板 (8)3.2 可变荷载 (8)(1)冲击系数 (8)(2)主梁荷载横向分布系数 (9)4 桥梁博士建模 (13)4.1 总体信息 (13)4.2 单元信息 (14)(1)划分单元 (14)(2)建立单元模型 (14)4.3 施工信息 (18)(1)第1施工阶段 (18)(2)第2施工阶段 (20)(3)第3施工阶段 (21)(4)第4施工阶段 (21)(5)第5施工阶段 (22)(6)第6施工阶段 (22)4.4 使用信息 (23)5 主梁内力计算及组合 (25)5.1 恒载的徐变次内力 (25)5.2 内力组合 (25)(1)承载能力极限状态内力组合 (25)(2)正常使用极限状态内力组合 (26)5.3 内力包络图 (27)5.4 施工阶段完成后的累积效应 (28)6 预应力钢束配置 (29)6.1 内力 (29)6.2 预应力筋数量估计 (29)6.3 预应力钢束布置 (30)(1)跨中截面 (31)(2)梁端截面 (31)(3)纵向布置 (33)6.4 钢束计算 (34)6.5 预应力钢束桥博建模 (35)6.6 普通钢筋配置 (38)7 预应力损失 (40)8 主梁验算 (42)8.1 持久状况承载能力极限状态验算 (42)8.2 应力验算 (43)(1)持久状况正常使用极限状态验算 (43)(2)持久状况应力验算 (45)(3)预应力钢束拉应力验算 (47)(4)短暂状况应力验算 (47)8.3 刚度验算 (49)9 个人心得 (49)1 设计资料1.1 桥梁跨径及桥宽主梁跨径:36m(墩中心距离)桥梁跨数:2跨连续梁桥面宽度:1m(人行道,包含栏杆)+9m(3车行道)+1m(人行道,包含栏杆)= 11m主梁间距:2.2m1.2 设计荷载车辆荷载:公路-Ⅱ级车道数:3人群荷载:3kN/m2每侧人行道及栏杆重量:3.6 kN/m(人行道)+1.52 kN/m(栏杆)=5.12kN/m1.3 材料及工艺混凝土:主梁采用C50混凝土,栏杆及桥面铺装采用C25混凝土。
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)1.1.3 参考资料 (1)1.2 主要材料 (1)1.3 设计要点 (2)2 横断面布置 (2)2.1 横断面布置图 (2)2.2跨中计算截面尺寸 (3)3 汽车荷载横向分布系数、冲击系数计算 (3)3.1 汽车荷载横向分布系数计算 (3)3.1.1 刚性横梁法 (3)3.1.2 刚接梁法 (7)3.1.3 铰接梁法 (10)3.1.4 比拟正交异性板法(G-M法) (14)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)4.4.2 斜截面抗剪承载能力计算 (21)4.5 持久状况正常使用极限状态计算 (21)4.5.1 抗裂验算 (21)4.5.2 挠度验算 (23)4.6 持久状况和短暂状况构件应力计算 (25)4.6.1 使用阶段正截面法向应力计算 (25)4.6.2 使用阶段混凝土主压应力、主拉应力计算 (26)4.6.3 施工阶段应力验算 (27)4.7 中支点下缘配筋计算 (29)4.8 支点反力计算 (29)4.9 其他 (30)5 桥面板配筋计算 (30)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)5.4 持久状况抗裂计算 (44)5.4.1 预制箱内桥面板抗裂计算 (44)5.4.2 现浇段桥面板抗裂计算 (45)5.4.3 悬臂段桥面板抗裂计算 (47)6 横梁计算 (49)6.1 跨中横隔板计算 (49)6.2 端横梁、中横梁计算 (53)7 附图 (51)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 标准及规范 1.1.1 标准∙跨径:桥梁标准跨径30m ;跨径组合5×30m(正交); ∙设计荷载:公路-Ⅰ级;∙桥面宽度:(路基宽28m ,高速公路),半幅桥全宽13.5m , 0.5m(护栏墙)+12.0m(行车道)+ 1.0m 波型护栏)=13.5m ; ∙桥梁安全等级为一级,环境条件Ⅱ类。
30m后张法T梁预应力计算书 一、预应力配套张拉机具阐明 1、张拉机具选用: 依照设计文献给定圆锚张拉数据,采用每个钢绞线根数最多圆锚进行计算。查设计文献得:钢绞线张拉控制应力σk=1395MPa;钢绞线截面积:Ay=139㎜2;钢绞线最多根数:n=8。 计算张拉力:Ny=σk×Ay×n=1395×139×8=1551240(N) 据此:我部选用规格为200t油压千斤能满足施工规定。 2、张拉机具数量表: 名 称 规格 数量(套) 备 注 油压千斤顶 200t 2 电动高压油泵 2 与千斤顶配套 压力表 60Mpa 4 与千斤顶配套 3、千斤顶标定和压力表读数拟定 ①千斤顶标定:千斤顶、压力表(1块进油表、1块回油表)、高压油泵三者必要固定配套使用。我部对其已经进行标定,标定报告附后。 ②张拉:在张拉过程中,实际伸长量与理论伸长量差值控制在±6%之内,钢束理论伸长量暂以设计为准。 二、张拉程序及张拉力阐明 1、查《公路桥涵施工技术规范》,对于夹片式具备自锚性能锚具,采用是低松弛力钢绞线,其张拉程序: 0 初应力 δcon(持荷2min锚固) (δcon是指张拉时控制应力,涉及预应力损失值)。 设计图纸规定δcon=1395Mpa,钢绞线面积A=139mm2,弹性模量Ey=1.95×105Mpa,原则强度1860 Mpa, 2、张拉应力控制
(1)预应力筋张拉控制应力应符合设计规定。当施工中预应力筋需要超张拉或计人锚圈口预应力损失时,可比设计规定提高5%,但在任何状况下不得超过设计规定最大张拉控制应力。 (2)预应力筋采用应力控制办法张拉时,应以伸长值进行校核,实际伸长值与理论伸长值差值应控制在6%以内,否则应暂停张拉,待查明因素并采用办法予以调节后,方可继续张拉。 (3)预应力筋理论伸长值L (mm)可按下式计算:
PPPEA
LPL
式中:PP——预应力筋平均张拉力(N) L——预应力筋长度(mm); AP——预应力筋截面面积(mm2); EP——预应力筋弹性模量(N/mm2)。 (4)预应力筋张拉时,应先调节到初应力口,该初应力为张拉控制应力σcon20%,伸长值应从初应力时开始量测。力筋实际伸长值除量测伸长值外,必要加上初应力如下推算伸长值。对后张法构件,在张拉过程中产生弹性压缩值普通可省略。 预应力筋张拉实际伸长值L(mm),可按下式计算: L=Ll+L2 式中:Ll——从初应力至最大张拉应力间实测伸长值(mm); L2——初应力如下推算伸长值(mm),可采用相邻级伸长值。 (5)预应力筋锚固,应在张拉控制应力处在稳定状态下进行。锚固阶段张拉端预应力筋内缩量,应不不不大于设计规定6mm。 三、张拉力计算 1、锚下控制应力бk=0.75 Ryb=1395Mpa, 2、单根钢绞线张拉力:Nk= 0.75Ryb×Ay=1395×139=193.9KN 3、8束时控制力为:193.9×8=1551.2KN 四、施工控制应力与压力表关系: 1、不同阶段张拉力值: 10%Nk时:8束张拉力:0.1×193.9×8=155.12KN 20%Nk时:8束张拉力:0.2×193.9×8=310.24KN 100%Nk时:8束张拉力: 1×193.9×8=1551.2KN 103%Nk时:8束张拉力: 1.03×193.9×8=1597.7KN 2、计算压力表读数: 依照实验报告计算出张拉力与压力表线性关系P=aF+b,两个千斤顶分别相应压力表读数回归方程如下(y—是指压力表读数,x—是指控制张拉力): 1号 200T千斤顶19111077号压力表:P=0.0268F+0.7909 2号 200T千斤顶1911527号压力表:P=0.0266F+0.0709
珠三角城际轨道交通项目佛肇城际GZZH-2标连续梁合拢段刚性支撑计算书计算人:审核人:技术负责人:中铁二十三局佛肇城际GZZH-2标项目经理部2011-8-11连续梁合拢段刚性支撑计算书:连续梁施工的边跨非对称段采用支架现浇与悬臂现浇段合拢及主跨合拢段施工,必须采用符合设计要求,以确保连续梁结构体系转换后梁体内力及变形符合要求:1、设计图给出合拢段的预应力钢束初张要求,按初张应力设计计算合拢口临时锁定装置。
2、混凝土合拢口的临时锁定力,必须大于解除合拢口及边支座的摩擦力,根据上1点图纸给出的数据为计算内力依据。
3、选用梁体外设刚性临时支撑方式:参照【250Km客运专线铁路有砟轨道预应力混凝土连续梁(双线)】(通桥{2005}2261-Ⅷ)体外刚性撑架计算。
4、数据:4.1、合拢前预张拉数据5、根据数据表取最大的设计支撑力值: 850.5kn 计算设计钢支撑;5.1、按两端焊接在构件的边沿伸入50公分计算支撑压杆的长度:0.5m+2.00m+0.5m=3.00m 5.1、查钢结构计算用表:=125N/mm2Q235钢----抗拉抗压ƒ =215N/mm2 抗剪ƒV5.2、强度和稳定性计算:(表2-93)-2 轴心受压构件:采用在每束张拉束相对的两侧(各30公分)设置两根一组( 2工25a 工字钢)压杆支撑,按分力850.5/2=425.25kn验算。
经软件计算:压杆稳定满足要求。
每合拢段相对在初张应力束位置采用2根25a 工字钢支撑,每合拢段共8个支撑,如图所示:≤ANϕ ƒ 计算结果详见软件计算表。
5.3、预埋件计算:采用10mm 钢板,焊5-Ǿ20钢筋锚固: 抗剪节点验算:][f ≤预埋件:S=10mm 钢板,焊接5-Φ20锚固钢筋N C V =A St fStN C V =3.14126×10×102×215=675.4kn kn Q 25.425]{=≥预埋件焊缝:5×2×15×21010⨯×125=937.5kn kn Q 25.425]{=≥ 预埋铁件与25#工字钢支撑焊接抗剪验算; 焊缝:200×2×21010⨯×125=2500kn kn Q 25.425]{=≥ 节点预埋铁件抗剪满足要求。
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。
采用的计算软件是桥梁博士3.0。
计算模型见图1.3。
全桥共划分为102个单元,103个节点。
施工阶段共三个,第一个施工阶段为安装全部单元;第二个施工阶段为进行桥面铺装和防撞墙的施工;第三个施工阶段主要是模拟施工完成后养护30天再开放交通。
各施工阶段计算图式及永久荷载作用见图4.1-4.3所示。
图4.1 第一施工阶段计算图式图4.2 第二施工阶段计算图式图4.3 第三施工阶段计算图式运营阶段结构计算图式与第三施工阶段相同,所考虑的荷载有: 收缩徐变天数:1000天;整体升温温差20℃,整体降温温差20℃;非线形温度:桥面升温14℃,降温7℃; 支座不均匀沉降:考虑每个支座可能沉降0.5cm 。
汽车荷载横向分布调整系数:2。
汽车冲击系数按《城市桥梁设计荷载标准》计算为20200.16808045L ==++。
(五)主要计算结果1、施工阶段简明内力分布图和位移图由于本桥施工方法简单,采用全桥一次落架浇注完成。
这里只给出成桥后的内力分布图和位移图。
6.544.979.921.619.811.094.8811.454.8811.459.811.096.544.979.921.615.2812.808.038.055.997.875.2812.808.038.055.997.87图5.1 成桥状态正应力图(kN ·m )8.34-0.527.65-0.417.37-0.257.37-0.257.65-0.418.34-0.5212.8012.80图5.2 成桥状态主应力图(kN )0.0070.0250.007图5.3 成桥位移图(m)2、支承反力恒载、温度、收缩徐变、支座沉降、活载等各种荷载作用下的支承反力以及长期效应组合、短期效应组合、标准值组合下支承反力如下:长期效应组合 短期效应组合 标准值组合节点号 支撑反力 竖向最大 竖向最小 竖向最大 竖向最小 竖向最大 竖向最小 1 竖向力Q 2.5E+03 1.74E+03 2.8E+03 1.67E+03 3.29E+03 1.54E+03 30 竖向力Q 9.17E+03 7.92E+03 9.77E+03 7.87E+03 1.07E+04 7.77E+03 74竖向力Q 9.17E+03 7.92E+03 9.77E+03 7.87E+03 1.07E+04 7.77E+03103 竖向力Q 2.49E+03 1.74E+03 2.79E+03 1.67E+03 3.27E+03 1.54E+03 3、承载能力极限状态内力图-4178140681-417832284722829图5.4 承载能力极限组合弯距图(单位:kN ·m )707074567438708437223718图5.5 承载能力极限组合剪力图(单位:kN )4、正常使用极限状态应力图13.582.656.101.9211.8711.877.871.926.102.6513.587.876.0010.356.649.936.569.926.6410.358.698.71图5.6 作用长期效应组合最大正应力图(单位:Mpa )11.001.274.810.849.339.330.844.811.2610.997.645.539.148.984.707.735.398.985.539.144.707.767.64图5.7 作用长期效应组合最小正应力图(单位:Mpa )13.58-0.53-0.52-0.52-0.5313.5811.8711.876.64 6.647.877.87图5.8 作用长期效应组合主应力图(单位:Mpa )14.894.087.533.2513.1313.133.254.087.5314.8913.8110.0713.438.418.1911.8010.7313.4310.0713.819.5811.868.418.19图5.9 作用短期效应组合最大正应力图(单位:Mpa )6.250.740.254.803.211.140.264.800.746.245.795.793.543.545.181.794.384.303.284.300.560.564.381.795.18图5.10 作用短期效应组合最小正应力图(单位:Mpa )-0.68-0.65-0.65-0.688.4114.8910.0710.0713.1313.1314.898.41图5.11 作用短期效应组合主应力图(单位:Mpa )(六)主要控制截面验算1、截面受弯承载能力计算最大弯矩 1.94E+04 2.78E+04下拉受弯是是9696最小弯矩 5.96E+03 2.78E+04下拉受弯是是最大弯矩 1.73E+04 2.67E+04下拉受弯是是9797最小弯矩 5.63E+03 2.67E+04下拉受弯是是最大弯矩 1.54E+04 2.58E+04下拉受弯是是9898最小弯矩 5.18E+03 2.58E+04下拉受弯是是最大弯矩 1.31E+04 2.49E+04下拉受弯是是9999最小弯矩 4.56E+03 2.49E+04下拉受弯是是最大弯矩 1.05E+04 2.38E+04下拉受弯是是100100最小弯矩 3.77E+03 2.38E+04下拉受弯是是最大弯矩7.63E+03 2.33E+04下拉受弯是是101101最小弯矩 2.80E+03 2.33E+04下拉受弯是是最大弯矩 4.39E+03 2.33E+04下拉受弯是是102102最小弯矩 1.66E+03 2.33E+04下拉受弯是是单元承载能力极限组合最大、最小抗力及对应的内力图如下:2、斜截面抗剪承载能力计算斜截面抗剪承载能力计算按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)》的规定选取计算位置。
受拉钢筋为20mm,预应力钢束采用12束φs 15.24高强度低松弛钢绞线,每束19根。
箍筋采用4肢直径16mm 。
各验算截面抗剪承载能力计算结果见下表。
3、活载位移计算-0.018-0.008-0.008图6.1 活载最大竖向位移图(单位:m )(七)结论通过以上计算分析,可以得出以下结论:(1)各截面抗弯能力大于承载能力组合弯距值,截面承载能力满足规范要求。
(2)长期效应组合截面下缘最大正应力为13.58Mpa ,最小正应力为0.84Mpa ,截面上缘最大正应力为10.35Mpa ,最小正应力为4.7Mpa ,最大主应力为13.58Mpa ,最大主拉应力为0.53Mpa 。
各截面未出现正拉应力,最大正应力未超过规范允许值0.5f ck=16.2Mpa,最大主应力未超过规范允许值0.6f ck=19.4Mpa,最大主拉应力为未超过规范允许值2.65Mpa。
(3)短期效应组合截面下缘最大正应力为14.89Mpa,最小正应力为0.25Mpa,截面上缘最大正应力为13.81Mpa,最小正应力为0.56Mpa,最大主应力为14.89Mpa,最大主拉应力为0.68Mpa。
各截面未出现正拉应力。
(4)结构成桥最大挠度为中跨跨中向上的2.5cm,活载最大挠度为中跨跨中向下的1.8cm,二者相叠加,总的挠度很小,因此可以不设预拱度。