湖北省仙桃市淅河大橋設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

XXXXXXXX 畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目 湖北省仙桃市淅河大橋設(shè)計(jì) 院 （系） 建筑工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 土木工程（普本）2005 級(jí) 02 班（路橋） 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 職稱 評(píng)閱教師_ _ 職稱_ xx XXXXXXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 湖北省仙桃市淅河大橋設(shè)計(jì) 院（系） 建筑工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 土木（普本）052 班（路橋） 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 xx 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)原創(chuàng)性聲明 本人以信譽(yù)聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下 進(jìn)行的設(shè)計(jì)（研究）工作及取得的成果，設(shè)計(jì)（論文）中引用他（她） 人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標(biāo)注出，論文中的結(jié)論和結(jié)果 為本人獨(dú)立完成，不包含他人成果及為獲得重慶科技學(xué)院或其它教育 機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用其材料。與我一同工作的同志對(duì)本設(shè)計(jì)（研 究）所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 畢業(yè)設(shè)計(jì)作者（簽字）： xx XXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 中文摘要 I 摘 要 本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。連續(xù)剛構(gòu)這 種橋型結(jié)構(gòu)剛度好、抗震性能好、墩梁固結(jié)有利于懸臂施工，減少了大型支座的 養(yǎng)護(hù)維修和更換。在近二十余年來(lái)，隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展和懸臂施工法的應(yīng)用,連 續(xù)剛構(gòu)橋得到了廣泛的應(yīng)用。 本設(shè)計(jì)橋梁為跨度（50+70+50）m 的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，截面形式為單 箱雙室箱型。橋面寬度為 20m，設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)為公路 I 級(jí)汽車荷載。主梁采用掛 籃對(duì)稱懸臂施工。設(shè)計(jì)流程如下： 第一步:確定主梁的主要構(gòu)造和細(xì)部尺寸； 第二步:根據(jù)懸臂施工掛籃的起吊能力對(duì)主梁進(jìn)行施工節(jié)段的劃分； 第三步:在 Auto CAD 中建立計(jì)算模型并導(dǎo)入橋梁博士程序中，完成建模過(guò)程； 第四步:進(jìn)行施工階段內(nèi)力分析，從而估算出所需縱向預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)目； 第五步:計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失及各項(xiàng)次內(nèi)力，并進(jìn)行主要截面驗(yàn)算； 最后：繪制工程圖及編制說(shuō)明書(shū)。 關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋 懸臂施工 橋梁博士 驗(yàn)算 XXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 英文摘要 ABSTRACT The undergraduate design is mainly about the design of superstructure of pre- stressed concrete continuous rigid frame bridge.This type of structure has many advantages, such as excellent stiffness,high capability to withstand earthquake. At the same time, the fixation between the pier and the girder is of benefit to the cantilever construction and prevents change and maintenance of large-size supports. With the development of technology of pre-stressing and application of cantilever construction, continuous rigid frame bridge has got the extensive application in past 20 years. This design is a prestressed concrete continuous rigid frame bridge for highway with the span of 50+70+50m. The cross section is the box section with double cell and the width of the deck is 20m. The designed load standard is: highway-.The main girder is constructed by symmetric cantilever equilibrium. The procedure of the design is listed as follows: Firstly:design the main structural configuration and detail dimensions. Secondly:divide the girder into construction segments according to the raising ability of the basket. Thirdly:the model is established in Auto CAD software and then imported into doctorbridge software. Finish the remaining establishment of the model. Fourthly:According to the internal force of the construction analyzed by the software we can distribute the tendons of the bridge. Fifthly: calculate the loss of pre-stressing and secondary force, and then check the main cross-section Finally, draw the engineering design and establish the design manuals. Keywords: pre-stressed concrete continuous rigid frame bridge；cantilever construction；Doctorbridge；checking computations XXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 目錄 目 錄 中文摘要 .I 英文摘要 .II 1 工程概況 .1 1.1 設(shè)計(jì)資料 .1 1.2 方案比選 .1 1.3 橋跨結(jié)構(gòu)圖式及尺寸擬定 .3 2 荷載內(nèi)力計(jì)算 .6 2.1 恒載內(nèi)力計(jì)算 .6 2.2 活載內(nèi)力計(jì)算 .9 2.3 溫度作用荷載計(jì)算 .15 3 預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)計(jì) .18 3.1 估算預(yù)應(yīng)力鋼束 .18 3.2 預(yù)應(yīng)力鋼束的布置 .21 4 預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算 .24 4.1 預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算 .24 4.2 有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算 .32 5 次內(nèi)力計(jì)算 .34 5.1 徐變次內(nèi)力 .34 5.2 收縮次內(nèi)力 .35 5.3 預(yù)應(yīng)力次內(nèi)力 .36 5.4 支座不均勻沉降次內(nèi)力 .37 6 內(nèi)力組合 .39 6.1 承載能力極限狀態(tài)下的效應(yīng)組合 .39 6.2 正常使用極限狀態(tài)下的效應(yīng)組合 .41 7 截面驗(yàn)算 .44 7.1 施工階段截面應(yīng)力驗(yàn)算 .44 7.2 承載能力極限截面強(qiáng)度驗(yàn)算 .46 7.3 正常使用階段截面應(yīng)力驗(yàn)算 .49 7.3 驗(yàn)算結(jié)論 .50 8 施工組織設(shè)計(jì) .51 8.1 主梁分段與施工階段的劃分 .51 8.2 主梁施工方法及注意事項(xiàng) .52 總結(jié) .54 致 謝 .55 XXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 目錄 參考文獻(xiàn) .56 附錄 .57 XXXXXXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 工程概況 1 1 工程概況 1.1 設(shè)計(jì)資料 1.1.1 設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 設(shè) 計(jì) 荷 載：公路級(jí)，人群荷載 3.5KN/m2； 1 橋 梁 寬 度：全橋?qū)?20m=2.5m（人行道及欄桿）+15m（凈橋?qū)挘?2 +2.5m（人行道及欄桿） ； 設(shè)計(jì)洪水頻率：1/300； 3 通航標(biāo)準(zhǔn)：通航水位 2.44m，設(shè)計(jì)通航孔底寬 40m，高 6.5m。 4 1.1.2 材料規(guī)格 混凝土規(guī)格見(jiàn)表 1.1： 1 表 1.1 混凝土規(guī)格表 混凝土標(biāo)號(hào) 部位 C50 主橋箱梁 C40 主墩墩身、橫梁 C30 支座墊石、承臺(tái) C25 樁基 瀝青混凝土 橋面鋪裝 鋼材 2 1）預(yù)應(yīng)力鋼絞線：符合美國(guó) ASTM41698 標(biāo)準(zhǔn)，270K 級(jí)高強(qiáng)低松弛鋼絞線， 標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 ，彈性模量 =195000MPa，公稱直徑 15.24mm，公稱面860byRMPayE 積 140 。2m 2）普通鋼筋：鋼筋直徑12mm 者為 HRB335 鋼筋，直徑10mm 者為 R235 鋼 筋。技術(shù)條件必須符合有關(guān)規(guī)定。 3）其他鋼材：鋼板、檢測(cè)管及焊條等，均應(yīng)符合相應(yīng)國(guó)際規(guī)定及滿足設(shè)計(jì)、 施工需求。 1.1.3 設(shè)計(jì)依據(jù) 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 (JTG D60-2004) 1 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 （JTG D63-2007） 2 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D62-2004) 3 1.2 方案比選 本次橋梁設(shè)計(jì)從功能、安全、經(jīng)濟(jì)與美觀的角度通過(guò)對(duì)拱橋、連續(xù)剛構(gòu)和斜 XXXXXXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 工程概況 2 拉橋進(jìn)行對(duì)比，從而得出最佳的橋梁設(shè)計(jì)方案 1： 1.2.1 從功能方面比較 拱橋：行車平順、通暢、安全，滿足通航要求；在城市景點(diǎn)或旅游地區(qū)，為 配合當(dāng)?shù)鼐坝^而常采用之； 連續(xù)剛構(gòu)：梁保持連續(xù)，無(wú)伸縮縫，行車平順舒適；橋下凈空大，可滿足通 航要求； 斜拉橋：主梁在斜拉索的各點(diǎn)支承作用下，大大增大了其跨越能力，行車性 能亦較好，可滿足通航要求。 1.2.2 從安全方面比較 拱橋：對(duì)地基基礎(chǔ)要求較高，多孔連續(xù)拱橋相互影響，對(duì)整體結(jié)構(gòu)不利；建 筑高度較高時(shí)，對(duì)拱橋穩(wěn)定不利； 連續(xù)剛構(gòu)：采用墩梁固結(jié)，提高了結(jié)構(gòu)的剛性；對(duì)常年溫差、基礎(chǔ)變形和日 照溫度較敏感； 斜拉橋：斜拉橋結(jié)構(gòu)輕巧柔細(xì)，在車輛運(yùn)行、地震和風(fēng)力作用下，必然會(huì)引 起橋梁震動(dòng)，輕則影響行車，行人舒適，重則使橋梁毀壞。 1.2.3 從經(jīng)濟(jì)方面比較 拱橋：有水平推力的拱橋，對(duì)地基基礎(chǔ)要求較高，修建時(shí)需要有較大的墩、 臺(tái)和良好的地基，從而加大了下部結(jié)構(gòu)的工程量，造價(jià)較高； 連續(xù)剛構(gòu)：無(wú)須設(shè)支座；設(shè)計(jì)技術(shù)成熟，施工簡(jiǎn)便，無(wú)須大型施工設(shè)備和工 具，可充分降低施工成本； 斜拉橋：屬于高次超靜定結(jié)構(gòu)，包含著很多設(shè)計(jì)變量，不僅設(shè)計(jì)困難，而且 施工也較為復(fù)雜，并且建成后養(yǎng)護(hù)成本高。 1.2.4 從美觀方面比較 拱橋：形式多樣，外形美觀； 連續(xù)剛構(gòu)：采用墩梁固結(jié)，使橋看起來(lái)更加輕巧、簡(jiǎn)潔和美觀； 斜拉橋：外形美觀，比例協(xié)調(diào)，現(xiàn)代感較強(qiáng)。 通過(guò)以上三種橋型優(yōu)缺點(diǎn)的對(duì)比：連續(xù)剛構(gòu)為本次最佳設(shè)計(jì)橋型。橋型比選 總體布置圖見(jiàn)圖 1.1、1.2、1.3。 XXXXXXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 工程概況 3 圖 1.1 拱橋橋型總體布置圖（比選方案） 圖 1.2 斜拉橋橋型總體布置圖（比選方案） 圖 1.3 連續(xù)剛構(gòu)橋型總體布置圖（推薦方案） 1.3 橋跨結(jié)構(gòu)圖式及尺寸擬定 1.3.1 結(jié)構(gòu)圖式 截面形式 1 為了減小上部結(jié)構(gòu)的自重，達(dá)到增加跨度、減少下部結(jié)構(gòu)的工程量、增加截 XXXXXXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 工程概況 4 面抗扭剛度的目的，本橋采用單箱雙室截面 2。從絕對(duì)值來(lái)看，支座處的負(fù)彎距 遠(yuǎn)大于跨中正彎距，為更好的適應(yīng)結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布規(guī)律，上部結(jié)構(gòu)采用變截面箱形 梁。 剛構(gòu)墩為雙薄壁墩 2，利用此墩的柔度形成擺動(dòng)式支承體系來(lái)適應(yīng)由預(yù)加力、荷 載、混凝土收縮徐變和溫度變化所產(chǎn)生的縱向位移。 墩頂和邊跨梁端設(shè)置橫隔板，墩頂橫隔板處設(shè)置過(guò)人洞。 立面形式 2 本橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋。 本橋跨徑組成 50+70+50170m，梁高按二次拋物線變化。 兩橋墩取等高，高度為 20m。 1.3.2 主要尺寸擬定 跨度 1 橋梁跨度應(yīng)根據(jù)水利部門(mén)推薦橋位處主橋主跨徑的范圍，及主河槽布置橋孔 要求，結(jié)合橋址處的水文、地質(zhì)、河道斷面、通航要求綜合考慮，選出適合于該 橋位的跨徑。在孔徑布置方面，根據(jù)國(guó)內(nèi)外已建成的連續(xù)剛構(gòu)橋和 P663，邊跨 跨徑與主跨跨徑之比為 0.50.8.所以主跨跨徑定為 70m，邊跨跨徑定為主跨跨 徑的 0.715 倍，即 50m。 連續(xù)剛構(gòu)全長(zhǎng)為 50+70+50=170m。 主梁高度 2 支點(diǎn)截面梁高：根據(jù) P67 表 2-1-63，梁高為 1/161/20L，取 L/18.9，即 3.69m。 跨中截面梁高：根據(jù) P67 表 2-1-63，梁高為 1/301/50L，取 L/44.1 即 1.59m。 梁底曲線：根據(jù) P67 表 2-1-63，選用二次拋物線。 以跨中梁底為原點(diǎn)，曲線方程為： =-0.00233564X2Y 箱梁腹板厚度 3 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：腹板總厚度： (m),其中， B 為橋面總寬度t/50 (1+/)BL (m)； L 為主跨跨度(m)。同時(shí)應(yīng)滿足構(gòu)造要求：?jiǎn)蝹€(gè)腹板厚度 t00.15m。 本橋既注重上部結(jié)構(gòu)的輕型化，也注重主拉應(yīng)力的控制，對(duì)腹板尺寸的選定 參照國(guó)內(nèi)外一些類似橋梁資料。本橋腹板厚度保持不變，為 100cm；懸臂根部保 持不變，為 60cm；梁肋厚度亦保持不變，為 50cm。 箱梁底板厚度 4 4 箱形截面的頂板和底板是結(jié)構(gòu)承受正負(fù)彎矩的主要工作部位，當(dāng)采用懸臂施 工方法時(shí)，梁的下緣特別是靠近橋墩的截面承受很大的壓力。箱形截面的底板應(yīng) XXXXXXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 工程概況 5 提供足夠大的承壓面積，發(fā)揮良好的受力作用。在發(fā)生變號(hào)彎矩的截面中。頂板 和底板上都應(yīng)各自發(fā)揮承壓的作用。 1)箱梁支座處：由于 0 號(hào)段底板受力十分復(fù)雜，支座處箱梁設(shè)置滿橫隔板， 中間預(yù)留過(guò)人孔道。 2)箱梁根部底板厚度 箱梁底板厚度隨箱梁負(fù)彎矩的增大而逐漸加厚直至墩頂，以適應(yīng)受壓要求。 底板除需符合使用階段的受壓要求外，在破壞階段還宜保持在底板以內(nèi)有適當(dāng)?shù)?富余。 本橋選用 50cm。 3)箱梁跨中底板厚度 大跨度連續(xù)箱梁因跨中彎矩要求底板內(nèi)需配置一定數(shù)量的鋼束和鋼筋，此時(shí) 跨中底板厚度取為 25cm。 4)其余梁段的底板厚度沿跨徑按二次拋物線變化。 箱梁頂板厚度 5 確定箱形截面頂板厚度一般考慮兩個(gè)因素：滿足橋面板橫向彎矩的要求，滿 足布置縱向預(yù)應(yīng)力鋼束的要求。 箱梁斷面頂板厚在全梁范圍內(nèi)取為 25cm。 XXXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 荷載內(nèi)力計(jì)算 6 2 荷載內(nèi)力計(jì)算 橋梁結(jié)構(gòu)是一種復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)。要精確分析橋梁結(jié)構(gòu)的真實(shí)受力，非常困 難，而它最主要的是結(jié)構(gòu)的縱向受力分析，考慮到橋梁的跨寬比一般較大，所以 通常將縱向分析模型近似處理為桿件系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)的內(nèi)力計(jì)算采用的是橋梁博士 3.0。 2.1 恒載內(nèi)力計(jì)算 2.1.1 計(jì)算方法 恒載內(nèi)力計(jì)算采用橋梁博士提供的有限元方法計(jì)算，由于不同的施工方法所 計(jì)算出來(lái)的恒載內(nèi)力會(huì)不一樣，所以計(jì)算時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格考慮施工階段的劃分。 計(jì)算階段劃分： 1 1） 由中支墩懸臂法施工至最大懸臂； 2） 安裝邊支座，現(xiàn)澆邊跨等高梁段； 3） 邊跨合攏，拆除邊跨臨時(shí)支座； 4） 合攏中跨； 5） 拆除吊籃； 6） 橋面鋪裝； 7） 運(yùn)營(yíng)階段。 混凝土材料特性的取值： 2 箱梁（C50）:混凝土容重： =26kN/m3 ； 橋墩（C40）:混凝土容重： =25kN/m3 。 二期恒載集度： q=75kN/m。 3 計(jì)算簡(jiǎn)圖： 4 圖 2.1 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 2.1.2 計(jì)算結(jié)果 主梁恒載內(nèi)力，包括自重引起的主梁自重（一期恒載）內(nèi)力和二期恒載（如 XXXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 荷載內(nèi)力計(jì)算 7 橋面鋪裝、欄桿等）引起的主梁后期恒載內(nèi)力。由橋梁博士程序分析得出恒載內(nèi) 力，由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱，恒載內(nèi)力計(jì)算結(jié)果只取結(jié)構(gòu)一半代表單元： 表 2.1 恒載內(nèi)力計(jì)算結(jié)果 單元號(hào) 節(jié)點(diǎn)號(hào) 軸力（KN） 剪力（KN） 彎矩（KN.m） 1 0 0 0 1 2 0 608 -152 14 0 912 48055 14 15 0 -395 48701 17 0 -638 48468 17 18 0 1155 47569 22 0 -2604 42303 22 23 0 2971 40357 27 0 -4458 29956 27 28 0 4834 26706 32 0 -6356 11047 32 33 0 6740 6463 37 0 -8300 -14585 37 38 0 8695 -20542 42 0 -10291 -47109 42 43 0 10694 -54459 47 0 -12399 -86741 47 48 0 12812 -95560 52 0 -14532 -133850 52 53 0 14964 -144180 55 0 -16204 -175280 55 56 0 16829 -191790 61 0 -20054 -283970 61 62 0 20709 -304330 67 439 17100 -211510 67 68 439 -16465 -194710 70 439 15205 -16313070 單元號(hào) 節(jié)點(diǎn)號(hào) 軸力（KN） 剪力（KN） 彎矩（KN.m） XXXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 荷載內(nèi)力計(jì)算 8 71 439 -14590 -148260 75 439 12880 -109910 75 76 439 -12457 -101060 80 439 10807 -68565 80 81 439 -10398 -61154 85 439 8791 -34372 85 86 439 -8392 -28372 90 439 6822 -7125 90 91 439 -6433 -2502 95 439 4836 13271 95 96 439 -4453 16510 100 439 2957 26850 100 101 439 -2586 28790 105 439 1129 33957 105 106 439 -767 34613 108 439 250 35117 108 109 439 9 35176 由橋梁博士繪出一期二期恒載彎矩和剪力包絡(luò)圖： 圖 2.2 一期恒載彎矩圖 圖 2.3 一期恒載剪力圖 XXXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 荷載內(nèi)力計(jì)算 9 圖 2.4 二期恒載彎矩圖 圖 2.5 二期恒載剪力圖 2.2 活載內(nèi)力計(jì)算 活載內(nèi)力計(jì)算為基本可變荷載在橋梁使用階段所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。 2.2.1 橫向分布系數(shù)的計(jì)算 荷載橫向分布指的是作用在橋上的車輛荷載如何在各主梁之間進(jìn)行分配，或 者說(shuō)各主梁如何分擔(dān)車輛荷載。 橫向分布系數(shù)的計(jì)算 5 1 單箱雙室，橋面凈寬度 W15.0m，根據(jù)表 4.3.1-36，車輛單向行駛， ，橋涵的設(shè)計(jì)車道數(shù)為 4 車道。4.07.5W 用剛性橫梁法計(jì)算橫向影響線豎標(biāo)值： 1）抗扭修正系數(shù) 1.0 2）計(jì)算橫向影響線豎標(biāo)值 對(duì)于 1 號(hào)邊梁的橫向影響線豎標(biāo)值可以通過(guò)簡(jiǎn)化公式計(jì)算： 單箱雙室計(jì)算簡(jiǎn)化為 3 片梁肋：211ian XXXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 荷載內(nèi)力計(jì)算 10 13132ian 汽車荷載布置見(jiàn)圖 2.6： 圖 2.6 汽車荷載布置圖 其中： 5.75 2+0+5.75266.13 m 22ia 0.833211in5.703613 -0.1671132ia. 影響線見(jiàn)圖 2.7： 圖 2.7 影響線圖 用剛性橫梁法的橫向分布影響線為直線，設(shè)影響線零點(diǎn)離 1 號(hào)梁軸線的距離 為 x，則： 5.720.8316x 解得：x9.5795m 2.2.2 計(jì)算荷載得橫向分布系數(shù) 根據(jù)表 4.3.1-36，本設(shè)計(jì)的橋面凈寬度 W15.0m，車輛單向行駛時(shí)在 ，橋涵的設(shè)計(jì)車道數(shù)為 4 車道。14.07.5W 計(jì)算荷載得橫向分布系數(shù)： 一車道加載時(shí)： 1 XXXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 荷載內(nèi)力計(jì)算 11 圖 2.8 一車道加載 0.8635121()(0.9417.852)2cqqqm 二車道加載時(shí)： 2 圖 2.9 二車道加載 1.4573121()(0.9417.8520.671.5)2cqqqm 三車道加載時(shí)： 3 圖 2.10 三車道加載 121()(0.9417.8520.671.50.426.0)2cqqqm 1.7816 四車道加載時(shí)： 4 XXXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 荷載內(nèi)力計(jì)算 12 圖 2.11 四車道加載121()(0.9417.8520.671.50.426.02cqqqm -0.0235）1.8364.3 五車道加載時(shí)： 5 圖 2.12 五車道加載121()(0.9417.8520.671.50.426.02cqqqm -0.0235-0.1366-0.2931）1.6216.3 2.2.3 計(jì)算結(jié)果 由橋梁博士程序分析得出結(jié)構(gòu)活載內(nèi)力，由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱性，計(jì)算結(jié)果只取結(jié) 構(gòu)一半代表單元，見(jiàn)表 2.2： 表 2.2 活載內(nèi)力計(jì)算結(jié)果 軸力（KN） 剪力（KN） 彎矩（KN.m） 單元號(hào) 內(nèi)力 最大軸力 最小軸力 最大剪力 最小剪力 最大彎矩 最小彎矩 軸力 0 0 0 0 0 0 剪力 0 0 0 -1810 0 01 彎矩 0 0 0 0 0 0 軸力 39 0 0 39 0 39 剪力 -19 0 2120 -1370 1870 -63314 彎矩 -238 0 24100 6680 29100 -7390 軸力（KN） 剪力（KN） 彎矩（KN.m） 單元號(hào) 內(nèi)力 最大軸力 最小軸力 最大剪力 最小剪力 最大彎矩 最小彎矩 17 軸力 49 0 0 49 0 49 XXXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 荷載內(nèi)力計(jì)算 13 剪力 -19 0 1810 -1660 1340 -645 彎矩 -300 0 25700 6950 31900 -9420 軸力 61 0 0 61 0 61 剪力 -19 0 1470 -2070 -674 -63322 彎矩 -379 0 26100 6680 33300 -11900 軸力 73 0 0 73 0 73 剪力 -19 0 1210 -2440 185 -63227 彎矩 -450 0 25400 4340 32700 -14200 軸力 84 0 0 84 0 84 剪力 -19 0 984 -2900 -1790 -63232 彎矩 -520 0 24000 880 30100 -16500 軸力 96 0 0 96 0 96 剪力 -19 0 803 -3290 -604 -84537 彎矩 -589 0 22300 -4750 26400 -18900 軸力 107 0 0 107 0 107 剪力 -19 0 658 -3700 -2000 -165042 彎矩 -657 0 20600 -12100 23200 -23400 軸力 119 0 0 119 0 119 剪力 -19 0 546 -4190 -215 -294047 彎矩 -723 0 18900 -20700 20400 -30800 軸力 130 0 0 130 0 130 剪力 -19 0 457 -4610 -1800 -366052 彎矩 -785 0 17500 -31700 18200 -42000 軸力 139 0 0 139 0 139 剪力 -19 0 403 -5000 62 -418055 彎矩 -831 0 16600 -40900 17000 -52300 軸力 158 0 0 158 0 158 剪力 -19 0 339 -5750 287 -531061 彎矩 -926 0 15400 -66400 15400 -80000 軸力（KN） 剪力（KN） 彎矩（KN.m）單元號(hào) 內(nèi)力 最大軸力 最小軸力 最大剪力 最小剪力 最大彎矩 最大軸力 67 軸力 4460 -3960 2680 -2650 -2140 2630 XXXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 荷載內(nèi)力計(jì)算 14 剪力 4410 123 5540 -772 -428 4720 彎矩 -40900 -13000 -50000 16000 25200 -70100 軸力 4460 -3950 2700 -2590 -2010 2520 剪力 4010 123 5150 -785 -271 415070 彎矩 -29600 -11700 -38200 15200 24700 -57800 軸力 4460 -3940 2690 -2480 -1120 2300 剪力 3610 123 4660 -838 1250 348075 彎矩 -16600 -10400 -25000 14400 25800 -44300 軸力 4460 -3930 2650 -1640 -775 2010 剪力 3110 123 4230 -908 -185 289080 彎矩 -6210 -9240 -14800 16300 27200 -34000 軸力 4460 -3920 2570 -1400 -369 715 剪力 2710 123 3800 -1070 -184 204085 彎矩 2750 -8140 -6280 17000 28300 -26200 軸力 4460 -3910 2460 -1160 131 299 剪力 2310 123 3400 -1230 1160 160090 彎矩 10500 -7300 829 17000 29500 -20000 軸力 4460 -3890 2310 -891 701 -250 剪力 1810 123 3010 -1470 -387 116095 彎矩 16700 -6500 6500 17000 30200 -15200 軸力 4460 -3880 2130 -629 1430 -1060 剪力 1410 123 2640 -1700 895 701100 彎矩 21600 -5850 11000 15900 30600 -11900 軸力 4460 -3870 1930 -365 2900 -2310 剪力 913 123 2300 -2010 983 192105 彎矩 25000 -5190 14200 14700 31400 -10400 軸力 4460 -3870 1820 -244 2920 -2320 剪力 714 123 2140 -2150 744 187108 彎矩 26200 -5000 15500 13500 31700 -10100 2.3 溫度作用荷載計(jì)算 橋梁結(jié)構(gòu)處于自然環(huán)境中，受到大氣溫度作用的影響。溫度作用指因溫度的 XXXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 荷載內(nèi)力計(jì)算 15 變化而引起的結(jié)構(gòu)變形和附加力。溫度的變化可分為均勻溫度變化和梯度溫度兩 種情況。前者表示結(jié)構(gòu)整體在一年中的溫度變化；后者表示結(jié)構(gòu)上不同點(diǎn)或不同 材料之間的溫度差異。 2.3.1 梯度溫度作用效應(yīng) 計(jì)算原理 1 根據(jù)條例 4.3.106相關(guān)規(guī)定，計(jì)算橋梁由于梯度溫度引起的效應(yīng)時(shí)不計(jì)橫向 梯度作用，可采用下圖 2.13 豎向梯度溫度所示的曲 線，橋面鋪裝按 100mm 瀝青混凝土鋪裝層計(jì)算， 其橋面板表面的最高溫度 為 14, 為 5.5 。1T2 對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)大于 400mm 時(shí)， A300mm。豎向 日照反溫差為正溫差乘以-0.5。 日照溫差 日照反溫差 l =0m, =14 l =0m, = -71T1T l =0.1m, =5.5 l =0.1m, = -2.75 2 2 l =0.2m, =3.7 l =0.2m, = -1.85 3 3 l =0.3m, =1.83 l =0.3m, = -0.924 4 l =0.4m, =0 l =0.4m, = 0 5T5T 計(jì)算 圖 2.13 豎向梯度溫度 2 由橋梁博士程序分析得出結(jié)構(gòu)活載內(nèi)力，由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱性，計(jì)算結(jié)果只取結(jié) 構(gòu)一半代表單元，見(jiàn)表 2.3： 表 2.3 溫度梯度作用效應(yīng)計(jì)算結(jié)果 溫度梯度截面升溫 溫度梯度截面降溫 單元號(hào) 軸力(kN) 剪力(kN) 彎距 (kN.m) 軸力(kN) 剪力 (kN) 彎距(kN.m) 14 0 0 0 0 0 0 17 0 204 2450 0 -102 -1220 22 0 204 3060 0 -102 -1530 27 0 204 3840 0 -102 -1920 32 0 204 4550 0 -102 -2280 37 0 204 5270 0 -102 -2640 42 0 204 5980 0 -102 -2990 溫度梯度截面升溫 溫度梯度截面降溫 單元號(hào) 軸力(kN) 剪力(kN) 彎距(kN.m) 軸力(kN) 剪力(kN) 彎距(kN.m) 47 0 204 6700 0 -102 -3350 XXXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 荷載內(nèi)力計(jì)算 16 52 0 204 7410 0 -102 -3710 55 0 204 8130 0 -102 -4070 61 0 204 8680 0 -102 -4340 67 0 204 9910 0 -102 -4960 70 312 0 5830 -156 0 -2920 75 312 0 5810 -156 0 -2910 80 312 0 5700 -156 0 -2850 85 312 0 5670 -156 0 -2840 90 312 0 5610 -156 0 -2810 95 312 0 5570 -156 0 -2790 100 312 0 5530 -156 0 -2770 105 312 0 5500 -156 0 -2750 108 312 0 5480 -156 0 -2740 2.3.2 均勻溫度作用效應(yīng) 均勻溫度的取值，可按橋梁所在地區(qū)的氣溫條件（一般取當(dāng)?shù)刈罡吆妥畹驮?平均氣溫）確定；均勻溫度變化值，應(yīng)自結(jié)構(gòu)合攏時(shí)的溫度算起。根據(jù)條例 4.3.107的相關(guān)規(guī)定湖北地區(qū)屬于溫?zé)岬貐^(qū)，最高和最低月平均氣溫分別為 34 和-3，則結(jié)構(gòu)合攏時(shí)的溫度為 16，結(jié)構(gòu)最大溫升 18，最大溫降-19。 由橋梁博士程序分析得出結(jié)構(gòu)活載內(nèi)力，由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱性，計(jì)算結(jié)果只取結(jié) 構(gòu)一半代表單元，見(jiàn)表 2.4： 表 2.4 系統(tǒng)溫度作用效應(yīng)計(jì)算結(jié)果 系統(tǒng)升溫 系統(tǒng)降溫 單元號(hào) 軸力(kN) 剪力(kN) 彎距(kN.m) 軸力(kN) 剪力(kN) 彎距(kN.m) 1 0 0 0 0 0 0 14 0 102 1210 0 -107 -1280 17 0 102 1520 0 -107 -1600 22 0 102 1900 0 -107 -2010 27 0 102 2260 0 -107 -2390 32 0 102 2620 0 -107 -2760 系統(tǒng)升溫 系統(tǒng)降溫 單元號(hào) 軸力(kN) 剪力 (kN) 彎距 (kN.m) 軸力(kN) 剪力(kN) 彎距(kN.m) XXXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 荷載內(nèi)力計(jì)算 17 37 0 102 2970 0 -107 -3140 42 0 102 3330 0 -107 -3510 47 0 102 3680 0 -107 -3890 52 0 102 4040 0 -107 -4260 55 0 102 4310 0 -107 -4550 61 0 102 4920 0 -107 -5190 67 744 0 -1500 -786 0 1580 70 744 0 -1680 -786 0 1780 75 744 0 -1860 -786 0 1970 80 744 0 -2020 -786 0 2130 85 744 0 -2170 -786 0 2290 90 744 0 -2270 -786 0 2390 95 744 0 -2360 -786 0 2490 100 744 0 -2420 -786 0 2560 105 744 0 -2470 -786 0 2610 108 744 0 -2480 -786 0 2620 XXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 預(yù)應(yīng)力剛束設(shè)計(jì) 18 3 預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)計(jì) 3.1 估算預(yù)應(yīng)力鋼束 根據(jù) P2314配筋計(jì)算要求，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足彈性階段的應(yīng)力要求和塑性階段 的強(qiáng)度要求。因此，預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量可以從滿足這幾方面的要求來(lái)考慮 8： 3.1.1 計(jì)算原理 預(yù)應(yīng)力梁在預(yù)加應(yīng)力和使用荷載作用下的應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)滿足的條件是： 上緣應(yīng)力： y 上 M g/W 上 y 上 + Mg/W 上 + Mp/W 上 0.5R ba 下緣應(yīng)力： y 下 M g/W 下 + Mp/W 下 y 下 - Mg/W 下 0.5R ba 一般情況下，由于梁截面較高，受壓區(qū)面積較大，上緣和下緣的壓應(yīng)力不是 控制因素，為方便計(jì)算，可只考慮上緣和下緣的拉應(yīng)力的這個(gè)限制條件。當(dāng)預(yù)拉 區(qū)配置受力的非預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，容許截面出現(xiàn)少許拉應(yīng)力，但在估算鋼束數(shù)量時(shí)， 依然假設(shè) RL 等于零。由預(yù)應(yīng)力鋼束所產(chǎn)生的截面上緣應(yīng)力 y 上和截面下緣應(yīng) 力 y 下分以下三種情況討論： 截面上、下緣均布置力筋 N 上 和 N 下 以抵抗正負(fù)彎矩，由力筋 N 上 和 N 下 在 1 截面上下緣產(chǎn)生的應(yīng)力分別為： y 上 = + + -A N上 上 上上We下 上 下下 e y 下 = - + + 上 下 上上 下 下 下下 可得到上緣和下緣預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)目: n 上 =Mmax(e 下 -K 下 )-Mmin(K 上 +e 下) /(K 上 +K 下 )(e 上 +e 下 )1/fa a n 下 =Mmax(e 下 +K 下 )+Mmin(K 上 -e 下 )/(K 上 +K 下 )(e 上 +e 下 )1/fa a 當(dāng)截面只在下緣布置預(yù)應(yīng)力筋 N 下 以抵抗正彎矩時(shí),當(dāng)由上緣不出現(xiàn)拉應(yīng) 2 力控制時(shí):由 N 下 /A-N 下 e 下 /W 上 =-Mmin/W 上 得到:n 下 =Mmin/(e 下 -K 下 ) fa a 當(dāng)由下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí),由 N 下 /A+N 下 e 下 /W 上 =-Mmin/W 上 得到:n 下 =Mmax/(e 下 +K 上 ) fa a 當(dāng)截面只在上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí),由 N 上以抵抗負(fù)彎矩時(shí)分兩種情況 3 考慮: XXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 預(yù)應(yīng)力剛束設(shè)計(jì) 19 當(dāng)由上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí),由 N 上 /A+N 上 e 上 /W 上 =-Mmin/W 上 得到: n 上 =-Mmin/(e 下 +K 上 ) fa a 當(dāng)由下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí),由 N 上 /A-N 上 e 上 /W 下 =Wmax/W 下 得到:n 上=M max/(K 上 -e 上 ) fa a 3.1.2 毛截面幾何特性 截面的毛截面幾何特性可直接由橋梁博士軟件中查得，見(jiàn)表 3.1： 表 3.1 截面的毛截面幾何特性 截面號(hào) 梁高 (m) 面積 A(m2) 慣性矩 I0(m4) 中軸到梁頂 Y 上 （m） 中軸到梁底 Y 下 (m) 上翼緣抗彎模量 W 上 (m3) 下翼緣抗彎模量 W 下 (m3) 1 1.59 11.66 3.43 0.67 0.92 5.14 3.72 5 1.59 11.66 3.43 0.67 0.92 5.14 3.72 8 1.59 11.66 3.43 0.67 0.92 5.14 3.72 15 1.59 11.66 3.43 0.67 0.92 5.14 3.72 18 1.59 11.66 3.43 0.67 0.92 5.14 3.72 23 1.65 12.19 3.97 0.71 0.94 5.58 4.23 28 1.75 12.64 4.78 0.77 0.98 6.23 4.87 33 1.90 13.18 6.10 0.85 1.05 7.21 5.78 38 2.08 13.67 7.85 0.93 1.15 8.41 6.84 43 2.29 14.29 10.28 1.04 1.25 9.87 8.24 48 2.55 14.99 13.79 1.18 1.37 11.71 10.05 53 2.84 15.64 18.32 1.32 1.52 13.84 12.08 56 3.12 16.37 23.57 1.48 1.64 15.96 14.35 62 3.69 17.24 35.62 1.75 1.94 20.39 18.33 68 3.18 16.46 24.71 1.51 1.67 16.41 14.76 71 2.89 15.73 19.15 1.35 1.54 14.22 12.41 76 2.60 15.08 14.50 1.20 1.40 12.08 10.36 81 2.34 14.37 10.86 1.06 1.28 10.21 8.51 86 2.12 13.73 8.25 0.95 1.17 8.68 7.05 91 1.93 13.24 6.35 0.86 1.07 7.41 5.93 96 1.79 12.82 5.12 0.79 1.00 6.49 5.12 101 1.68 12.22 4.17 0.72 0.96 5.75 4.36 截面號(hào) 梁高 面積 慣性矩 中軸到梁頂 中軸到梁底 上翼緣抗彎模量 下翼緣抗彎模量 XXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 預(yù)應(yīng)力剛束設(shè)計(jì) 20 (m) A(m2) I0(m4) Y 上 （m） Y 下 (m) W 上 (m3) W 下 (m3) 106 1.61 11.70 3.55 0.68 0.94 5.26 3.80 109 1.59 11.66 3.43 0.67 0.92 5.14 3.72 3.1.3 預(yù)應(yīng)力鋼束的估計(jì) 本設(shè)計(jì)主梁頂板預(yù)應(yīng)力鋼束采用 270K 級(jí)高強(qiáng)低松弛鋼絞線，頂板預(yù)應(yīng)力鋼 束均采用 a=22- 15.24 鋼絞線，每束預(yù)應(yīng)力鋼筋面積： Ay =2214010-j 6=0.00308 m2；邊跨和中跨底板預(yù)應(yīng)力鋼束均采用 b=15- 15.24 鋼絞線， Ay j =1514010-6=0.0021m2；有效預(yù)應(yīng)力 y=0.751860=1395MPa;混凝土抗壓標(biāo) 準(zhǔn)強(qiáng)度為 32.4MPa。 根據(jù)以上的公式經(jīng)計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果匯總于表中，比較各截面所需的鋼束數(shù)， 結(jié)合施工及鋼束的布置構(gòu)造情況，選定該截面所用的鋼束數(shù)： 表 3.2 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算表 截 面 號(hào) 荷載組合最 大彎矩 Mmax (kNm) 荷載組合最小 彎矩 Mmin (kNm) 鋼絞線公稱 面積 fy(m2) 有效預(yù)應(yīng) 力 y(MPa) 截面上核 心半徑 k 上 =W 下 /A 截面下核 心半徑 k 下 =W 上 /A 上緣估 算數(shù)目 N 上 下緣估 算數(shù)目 N 下 1 0 0 0.000140 1395 0.319 0.441 0 5 23500 11000 0.000140 1395 0.319 0.441 7 8 41700 19600 0.000140 1395 0.319 0.441 13 1 8 63400 23000 0.000140 1395 0.319 0.441 20 2 3 57100 15500 0.000140 1395 0.347 0.458 18 2 8 44000 3460 0.000140 1395 0.385 0.493 2 13 3 3 24200 -13400 0.000140 1395 0.439 0.547 4 8 3 8 2460 -35300 0.000140 1395 0.501 0.615 6 3 4 3 -24600 -72300 0.000140 1395 0.576 0.690 10 4 8 -55300 -115000 0.000140 1395 0.671 0.781 14 XXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 預(yù)應(yīng)力剛束設(shè)計(jì) 21 5 3 -92200 -166000 0.000140 1395 0.773 0.885 17 5 6 -128000 -217000 0.000140 1395 0.876 0.975 20 6 2 -208000 -339000 0.000140 1395 1.063 1.183 26 6 8 -128000 -222000 0.000140 1395 0.897 0.997 20 7 1 -94100 -174000 0.000140 1395 0.789 0.904 17 7 6 -58900 -124000 0.000140 1395 0.687 0.801 14 截 面 號(hào) 荷載組合最 大彎矩 Mmax (kNm) 荷載組合最小 彎矩 Mmin (kNm) 鋼絞線公稱 面積 fy(m2) 有效預(yù)應(yīng) 力 y(MPa) 截面上核 心半徑 k 上 =W 下 /A 截面下核 心半徑 k 下 =W 上 /A 上緣估 算數(shù)目 N 上 下緣估 算數(shù)目 N 下 8 1 -28300 -82700 0.000140 1395 0.592 0.710 11 8 6 -3500 -49700 0.000140 1395 0.513 0.632 8 2 9 1 16100 -23500 0.000140 1395 0.448 0.559 5 6 9 6 31800 -5350 0.000140 1395 0.399 0.506 3 10 1 01 42400 5530 0.000140 1395 0.357 0.471 1 13 1 06 47800 10700 0.000140 1395 0.325 0.450 1 16 1 09 48200 11500 0.000140 1395 0.319 0.441 16 3.2 預(yù)應(yīng)力鋼束的布置 3.2.1 預(yù)應(yīng)力鋼束布置原則 XXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 預(yù)應(yīng)力剛束設(shè)計(jì) 22 當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋要分層布置時(shí)，頂板的長(zhǎng)束布置在上層，短束布置在下層，底 1 板長(zhǎng)束布置在下層，短束布置在上層。 縱向預(yù)應(yīng)力鋼束為結(jié)構(gòu)的主要受力鋼筋，為了設(shè)計(jì)和施工的方便，進(jìn)行 2 對(duì)稱布束，錨頭布置盡量靠近壓應(yīng)力區(qū)。 當(dāng)力筋數(shù)量較多時(shí)可分層布置，一般來(lái)說(shuō)，先錨固下層力筋，后錨固上 3 層力筋。 鋼束在橫斷面中布置時(shí)應(yīng)盡量均勻布置，避免因局部預(yù)應(yīng)力過(guò)于集中而 4 產(chǎn)生翹曲和畸變。 根據(jù)施工規(guī)范規(guī)定，張拉完畢后 14 天內(nèi)必須壓漿，鋼束宜張拉一批壓漿 5 一批，待壓漿強(qiáng)度達(dá)到 90以上時(shí)，才可以進(jìn)行下一批張拉。 本橋中采用預(yù)埋塑料波紋管，根據(jù)第 9.1.1 條7規(guī)定,后張法構(gòu)件預(yù)應(yīng) 6 力直線形鋼筋的最小混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于其管道直徑的 1/2。根據(jù)第 9.3.4 條 7規(guī)定，各主鋼筋間橫向凈距和層與層之間的豎向凈距，當(dāng)鋼筋為三層 及以下時(shí)，不應(yīng)小于 30mm，并不小于鋼筋直徑；當(dāng)鋼筋為三層以上時(shí)，不應(yīng)小于 40mm，并不小于鋼筋直徑的 1.25 倍。對(duì)于束筋，此處直徑采用等代直徑。同時(shí)， 后張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的曲線預(yù)應(yīng)力鋼筋的曲率半徑鋼絞線不應(yīng)小于 4m 。 3.2.2 預(yù)應(yīng)力鋼束的布置 全橋的預(yù)應(yīng)力鋼束布置情況見(jiàn)表 3.3： 表 3.3 預(yù)應(yīng)力鋼束布置 上部鋼束 下部鋼束 截面號(hào) a=22 b=15 1 2 8 5 2 14 8 2 20 15 2 20 18 2 20 23 4 18 28 6 14 33 8 8 38 10 4 43 14 0 XXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 預(yù)應(yīng)力剛束設(shè)計(jì) 23 48 16 0 53 20 0 56 23 0 62 29 0 68 23 0 71 20 0 76 16 0 81 14 0 86 10 2 91 8 6 96 6 10 101 4 13 106 2 16 109 2 16 選取 28、62、109 三個(gè)斷面，畫(huà)出鋼束布置圖，其余不再贅述。 圖 3.1 28 號(hào)截面 圖 3.2 109 號(hào)截面 XXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 預(yù)應(yīng)力剛束設(shè)計(jì) 24 圖 3.3 62 號(hào)截面 XXXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算 25 4 預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算 根據(jù)第 6.2.1 條 9規(guī)定，在按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)計(jì)算以下各項(xiàng)預(yù) 應(yīng)力損失值： 預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道之間摩擦 1 1l 錨具變形、鋼筋回縮及接縫壓縮 2 2 預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺(tái)座之間的溫差 l3 3 混凝土的彈性壓縮 4 4l 預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力松弛 5 5 混凝土的收縮與徐變 6 6l 此外，尚因考慮預(yù)應(yīng)力鋼筋與錨圈口之間的摩擦、臺(tái)座的彈性變形等因素引 起的其他預(yù)應(yīng)力損失。 由于時(shí)間和篇幅的關(guān)系，本畢業(yè)設(shè)計(jì)僅對(duì) Z1#鋼束進(jìn)行計(jì)算，其他鋼束以此 為例。Z1#鋼束為中跨底板預(yù)應(yīng)力鋼束，其損失階段為中跨合攏階段(32#施工階 段)、橋面鋪裝階段（33#施工階段）和徐變階段（34#施工階段） 。 4.1 預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算 根據(jù)第 5.2.1 條 9規(guī)定：構(gòu)件在預(yù)加應(yīng)力時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼絞線的錨下控制應(yīng)力 符合 k0.75R yb。 即： k=0.751860=1395MPa。 預(yù)應(yīng)力損失包括：摩阻損失、錨具變形及鋼筋回縮、混凝土的彈性壓縮、預(yù) 應(yīng)力筋的應(yīng)力松弛、混凝土的收縮與徐變等 5 項(xiàng)。 4.1.1 摩阻損失 根據(jù)第 6.2.2 條 9規(guī)定:鋼筋與管道之間摩擦引起的應(yīng)力損失可按下式計(jì)算： (4-1)1)(1kxconle con張拉鋼筋時(shí)錨下的控制應(yīng)力（=0.75 ） ；pkf 預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)，對(duì)金屬波紋管，取 0.15； 從張拉端至計(jì)算截面曲線管道部分切線的夾角之和，以 rad 計(jì)； k管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)，取 0.0015； x從張拉端至計(jì)算截面的管道長(zhǎng)度,可近似地取該段管道在構(gòu)件縱軸上的投 影長(zhǎng)度（米） 。 Z1#鋼束階段摩阻應(yīng)力損失見(jiàn)表 4.1： XXXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算 26 表 4.1 Z1#鋼束階段摩阻應(yīng)力損失 點(diǎn)號(hào) 32#施工階段應(yīng)力損失 33#施工階段應(yīng)力損失 34#施工階段應(yīng)力損失 合計(jì)損失 1 0.00 0.00 0.00 0.00 2 -2.36 0.00 0.00 -2.36 3 -4.71 0.00 0.00 -4.71 4 -33.50 0.00 0.00 -33.50 5 -36.60 0.00 0.00 -36.60 6 -38.90 0.00 0.00 -38.90 7 -64.90 0.00 0.00 -64.90 8 -67.20 0.00 0.00 -67.20 9 -72.10 0.00 0.00 -72.10 10 -77.40 0.00 0.00 -77.40 11 -83.00 0.00 0.00 -83.00 12 -83.70 0.00 0.00 -83.70 13 -84.80 0.00 0.00 -84.80 14 -87.20 0.00 0.00 -87.20 15 -93.70 0.00 0.00 -93.70 16 -99.60 0.00 0.00 -99.60 17 -93.70 0.00 0.00 -93.70 18 -87.20 0.00 0.00 -87.20 19 -84.80 0.00 0.00 -84.80 20 -83.70 0.00 0.00 -83.70 21 -83.00 0.00 0.00 -83.00 22 -77.40 0.00 0.00 -77.40 23 -72.10 0.00 0.00 -72.10 24 -67.20 0.00 0.00 -67.20 25 -64.90 0.00 0.00 -64.90 26 -38.90 0.00 0.00 -38.90 27 -36.60 0.00 0.00 -36.60 XXXXXXXXX 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算 27 28 -33.50 0.00 0.00 -33.50 點(diǎn)號(hào) 32#施工階段應(yīng)力損失 33#施工階段應(yīng)力損失 34#施工階段應(yīng)力損失 合計(jì)損失 29 -4.71 0.00 0.00 -4.71 30 -2.36 0.00 0.00