預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁計算書(1)

1、<p><b>　　1 初步設(shè)計</b></p><p>　　1.1設(shè)計基本資料</p><p>　　1.1.1 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　1）設(shè)計荷載：公路 I 級</p><p>　　2）橋面寬：凈 7m＋2×0.5m 防撞墻</p><p>　　3）設(shè)計車道：2 車

2、道</p><p>　　4）設(shè)計車速：80km/h</p><p>　　5）地震烈度：基本烈度 6 度，按 7 度設(shè)防</p><p>　　6）橋面橫坡：1.5%</p><p>　　7）橋面縱坡：1.0%</p><p>　　8）豎曲線半徑：橋梁范圍內(nèi)無豎曲線</p><p>　　9）平曲線半

3、徑：橋梁范圍內(nèi)無平曲線</p><p>　　10）溫度：季節(jié)溫差的計算值為-43℃和+19℃</p><p>　　1.1.2主要材料</p><p><b>　　1、 混凝土</b></p><p>　　1） 橋面瀝青混凝土鋪裝</p><p>　　2） 連續(xù)梁：C50</p>&

4、lt;p>　　3） 樁基、承臺、橋墩、橋臺、搭板：C50</p><p><b>　　2、鋼筋</b></p><p>　　1）主筋：II 級鋼筋</p><p>　　2）輔助鋼筋：II 級鋼筋</p><p>　　3）預(yù)應(yīng)力筋：箱梁縱向預(yù)應(yīng)力束采用φj15.24 高強度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞</p>&

5、lt;p>　　線，ASTMA416-90a270 級標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)強度 Ry =1860MPa ，Ey=1.95×10 MPa。</p><p><b>　　3、預(yù)應(yīng)力管道</b></p><p>　　預(yù)應(yīng)力管道均采用鍍鋅金屬波紋管。</p><p><b>　　4、伸縮縫</b></p>&

6、lt;p>　　采用 SSF80A 大變位伸縮縫。</p><p><b>　　5、支座</b></p><p><b>　　采用盆式橡膠支座。</b></p><p>　　1.1.3相關(guān)參數(shù)</p><p>　　1. 相對溫度 75%</p><p>　　2. 管

7、道摩擦系數(shù) u=0.25</p><p>　　3. 管道偏差系數(shù)λ=0.0025l/米</p><p>　　4. 鋼筋回縮和錨具變形為 4mm</p><p>　　1.1.4預(yù)應(yīng)力布置</p><p>　　箱梁采用 OVM 型錨具及配套的設(shè)備。管道成孔采用波紋圓管，且要求鋼波紋管 的鋼帶厚度不小于 0.35mm。預(yù)應(yīng)力張拉采用引伸量和張

8、拉噸位雙控。并以引伸量為 主。引伸量誤差不得超過-5%~10%。</p><p>　　1.1.5施工方式</p><p><b>　　滿堂支架</b></p><p>　　1.1.6設(shè)計規(guī)范</p><p>　　1．公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTG D60-2004）</p><p>　　2．公

9、路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D62—2004）</p><p>　　3． 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（JTJ024—85）</p><p>　　4．公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041—2000）</p><p>　　5．公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范（JTGC30-2002）</p><p>　　1.2 橫截面和縱斷面尺寸擬定

10、：</p><p><b>　　1.2.1 縱截面</b></p><p>　　橋梁分孔關(guān)系到橋梁的造價?？鐝胶涂讛?shù)不同時，上部結(jié)構(gòu)和墩臺的總造價是不同的?？鐝接?，孔數(shù)愈小，上部結(jié)構(gòu)的孔數(shù)就愈大，而墩臺的造價就愈小。最經(jīng)濟的跨徑就是要使上部結(jié)構(gòu)和墩臺的總造價最低。因此當(dāng)橋墩較高或地質(zhì)不良，基礎(chǔ)工程較復(fù)雜而造價較高時，橋梁跨徑就可選的大一些。反之，當(dāng)橋墩較矮或地基較好

11、時，跨徑就可以選的小一些。</p><p>　　由于橋位處地質(zhì)情況為素填土或雜填土、圓礫、黏土、強風(fēng)化巖，部分橋位處巖石裸露，海堤上地質(zhì)情況為淤泥、黏土、中風(fēng)化巖。地質(zhì)狀況不良，本橋位處橋長97.4米，擬采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，所以設(shè)置為三跨連續(xù)梁較好。基礎(chǔ)擬采用鉆孔灌筑樁。</p><p>　　連續(xù)梁跨徑布置一般采用不等跨的形式。如果采用等跨布置，則邊梁內(nèi)力（包括邊支墩處梁中的負(fù)彎矩）

12、將控制全橋設(shè)計，這樣不經(jīng)濟。此外變量過長，削弱了邊跨的剛度，將增大活載在中跨跨中截面處的彎矩變化幅值，增加預(yù)應(yīng)力束筋數(shù)量。一般邊跨長度可取為中跨的0.5—0.8倍，對鋼筋混凝土連續(xù)梁取偏大值，使邊跨與中跨內(nèi)力基本相同；對預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)梁宜取偏小值，以增加邊跨剛度減小活載彎矩的變化幅值，減少預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量。但是當(dāng)橋梁總長度很大，當(dāng)采用頂推或先簡支后連續(xù)的施工方法時，則等跨結(jié)構(gòu)受力性能較差所帶來的欠缺完全可以從施工經(jīng)濟效益的提高而得

13、到補償。本橋橋長97.4米，對于連續(xù)體系，由于邊跨宜?。?.5~0.8）中跨長，擬取27m+43m+27m，邊跨/主跨=0.62。</p><p><b>　　1.2.2截面形式</b></p><p>　　從預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的受力特點來分析，連續(xù)梁的立面以采用變高度的布置為宜。而對于采用頂推法、移動模架法、整孔架設(shè)法施工的橋梁，其跨徑在40~60m的預(yù)應(yīng)力混凝土

14、連續(xù)梁，一般都采用等高粱。等高度連續(xù)梁H = (1/15~1/30)L,這里梁高擬取H=1.75m</p><p>　　截面的選擇遇到的問題是箱型截面與T型截面的選擇問題。由于T形截面有利于承受單向彎矩（正彎矩），不利于承受雙向彎矩（正負(fù)彎矩）。箱型截面是一種閉口薄壁截面，其抗扭剛度大，并具有較T形截面高的截面效率指標(biāo)，同時它的頂?shù)装迕娣e均比較大，能夠有效地承擔(dān)正負(fù)彎矩，并滿足配筋的要求，所以在次選擇箱型截面作為

15、設(shè)計截面。接著就遇到了箱型截面是選擇單箱單室、單箱多室、多箱單室還是多箱多室。單箱截面整體性好，施工方便，材料用量經(jīng)濟，當(dāng)橋面不大時采用單箱截面為好，當(dāng)橋面較寬時，采用多箱截面。本橋?qū)挒?m + 2×0.5m 所以選擇單箱單室截面形式。底板厚度：對于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁底板中需配置一定數(shù)量的預(yù)應(yīng)力束筋與普通鋼筋，底板厚度一般為200～250mm,這里擬取250mm。懸臂長度：懸臂長度一般采用2～5m,當(dāng)長度超過3m后，一般需要

16、布置橫向預(yù)應(yīng)力鋼束，我們這里懸臂長度取1.5m。頂板厚度：確定箱形截面頂板厚度通常主要考慮兩個因素：橋面板橫向彎矩的受力要求和縱向預(yù)應(yīng)力鋼束和橫向受力鋼筋（或橫向預(yù)應(yīng)力鋼束）的構(gòu)造要求。腹板間距大約為5m,這里擬取頂板厚度為250mm。</p><p><b>　　頂板參考尺寸</b></p><p>　　腹板厚度：箱梁一般有兩塊以上腹板組成，每塊腹板的最小厚度要滿足

17、構(gòu)造要求和施工時澆筑混凝土的要求，一般經(jīng)驗認(rèn)為：對于腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力管道布置時腹板厚度為450mm.</p><p>　　橋梁橫截面擬訂圖(cm)</p><p><b>　　2 計算</b></p><p>　　2.1橋梁原橫截面特性計算</p><p><b>　　橋梁橫截面(cm)</b><

18、;/p><p>　　面積：A = (15+40)×150÷2×2+45×175×2+（500-45×2）×25×2+45×15×4=4.72㎡</p><p>　　求其形心和抗彎慣性矩：</p><p><b>　　(cm)</b></p>

19、;<p>　　形心距下邊緣的距離： =∑AiZi/∑Ai=100.6㎝</p><p>　　形心距上邊緣的距離： =175-100.6=74.4㎝</p><p><b>　　抗彎慣性矩I:</b></p><p>　　抗彎慣性矩I=2.0358</p><p>　　2.2橋面板的計算和梁有效寬度的

20、計算</p><p>　　2.2.1 橋面板的計算</p><p>　　橋面板的計算采用標(biāo)準(zhǔn)車加局部荷載，對板進(jìn)行局部驗算和配筋。該匝道橋是單 向行駛的,橋總寬為 10.5 米，按兩個車道設(shè)計。其內(nèi)力的計算在后邊的恒載內(nèi)力計算 中有說明。故此處略過。</p><p>　　2.2.2 梁有效寬度的計算：</p><p>　　2.2.1

21、橋的剪力理論</p><p>　　箱型梁和 T 型梁由于剪力滯效應(yīng)，在梁承受彎矩時，頂?shù)装逅艿睦瓑簯?yīng)力，隨 著離腹板的距離越遠(yuǎn)，受力越小，所以不是全梁在受力，如果按照全梁截面進(jìn)行受力 分析，必然導(dǎo)致不安全。</p><p>　　目前，橋梁剪力滯計算的方法很多，有線條法，比擬桿法，差分法等，但目前 應(yīng)用較為方便應(yīng)用也較廣泛的是等效寬度法，規(guī)范上給出了計算方法。本設(shè)計采用次種方法。</

22、p><p>　　寬度法考慮梁剪力滯效應(yīng):</p><p>　　1、簡支梁和連續(xù)梁各跨中部梁段，懸臂梁中間跨的中部梁段</p><p><b>　　=</b></p><p>　　2、 簡支梁支點，連續(xù)梁邊支點及中間支點，懸臂梁懸臂段</p><p><b>　　=</b><

23、/p><p>　　2.2.3 橋的剪力滯計算</p><p>　　如圖所示，將梁根據(jù)腹板的數(shù)目分成如圖 4.2.1 的的各種小梁，分別進(jìn)行計算。</p><p><b>　　圖 梁截面分隔</b></p><p><b>　?。?）邊跨計算：</b></p><p><

24、b>　　邊跨邊梁</b></p><p>　　=0.8， ==0.069，查圖得=0.980，==1.47；</p><p>　　==0.095，查圖得=0.940，==1.93；</p><p>　　==0.095，查圖得=0.940，==1.93；</p><p>　　將整個箱梁等效成工字型截面，如下：</p>

25、;<p>　　面積：A =45598㎝</p><p>　　求其形心和抗彎慣性矩：</p><p>　　形心距下邊緣的距離： =∑AiZi/∑Ai=100.8㎝</p><p>　　形心距上邊緣的距離： =175-100.6=74.2㎝</p><p>　　抗彎慣性矩I=1.9536</p><p&g

26、t;　　對于原來的箱梁截面的形心軸= 74.4來說，抗彎慣性矩I =1.9536。</p><p><b>　?。?）中跨計算：</b></p><p><b>　　中跨邊梁</b></p><p>　　， ==0.058，查圖得=0.98，==1.47；</p><p>　　==0.079，查圖得

27、=0.95，==1.95；</p><p>　　==0.079，查圖得=0.95，==1.95；</p><p>　　中跨跨中截面等效成工字型截面如下：</p><p>　　面積：A = 45821㎝抗彎慣性矩I=1.9663,形心軸距離截面下邊緣的距離為y=100.7,形心軸距離截面下邊緣的距離是y=74.3</p><p>　　對于原來箱

28、形截面的形心軸y=100.6來說，抗彎慣性矩為I=1.9663</p><p><b>　　2.3主梁內(nèi)力計算</b></p><p><b>　?。?）恒載內(nèi)力計算</b></p><p>　　一期恒載內(nèi)力即梁的恒載內(nèi)力計算:</p><p>　　梁的恒載集度：===118</p>

29、<p>　　二期恒載橋面鋪裝和欄桿的內(nèi)力計算：</p><p>　　橋面的恒載集度： ==17.6</p><p><b>　　恒載集度</b></p><p>　　=+=118+17.6=135.6</p><p><b>　　恒載作用計算簡圖</b></p><p&

30、gt;<b>　　彎矩圖</b></p><p><b>　　剪力圖</b></p><p><b>　　恒載內(nèi)力計算結(jié)果</b></p><p><b>　　2.4活載內(nèi)力計算</b></p><p>　　荷載設(shè)計等級為公路一級，=10.5，對邊跨：=&

31、lt;/p><p><b>　　對中跨：=</b></p><p>　　2.4.1沖擊系數(shù)計算：</p><p>　　應(yīng)用規(guī)范給定的公式進(jìn)行計算。</p><p>　　由于梁體取C50混凝土，混凝土的彈性模量取=。</p><p><b>　　2.0358</b></p&g

32、t;<p><b>　　對于邊跨：</b></p><p><b>　　因為，故</b></p><p><b>　　因為，故</b></p><p><b>　　對于中跨：</b></p><p><b>　　因為，故</b

33、></p><p><b>　　因為，故</b></p><p>　　注：1，當(dāng)計算連續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時，采用；</p><p>　　2，計算連續(xù)梁沖擊引起的負(fù)彎矩效應(yīng)時，采用。</p><p>　　2.4.2橫向分布計算</p><p><b>　?。?）截

34、面特性：</b></p><p>　　面積A=4.72，抗彎慣性矩I=2.0358。</p><p><b>　　抗扭慣性矩</b></p><p><b>　　5.4709</b></p><p><b>　　（2）偏心壓力法：</b></p>&