皇冠比分预应力空心板计算书

更新时间:2020-01-10 02:38
 

  1.1设计基本资料 径:标准跨径0m; 设计荷载:公路—Ι 非预应力钢筋采用热轧Ι级和级钢筋; 空心板为50号混凝土; 铰缝为50号细石混凝土; 封头采用20号混凝土; 立柱、盖梁及桥头搭板采用30号混凝土; 基桩采用25号混凝土; 桥面铺装采用40号混凝土和AC-16Ι 沥青混凝土; 支座采用圆板式GYZ200-35橡胶支座。 1.2设计依据及规范 1)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004) 2)《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》(JTJ022—85),简称“圬工规范”; 3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD26-2004),简称“公 5)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85) 2.1构造型式及尺寸选定 桥面净空为净,全桥宽采用18 块预制预应力混凝土空心板,每块空 99cm,空心板全长 19.96m。采用先张法施工工艺,预应力钢铰线采用 钢铰线,沿跨长直线配筋。全桥空心板横断面布置如图1-1,每块空心板 截面及构造尺寸见图1-2。 2.2毛截面几何特性计算 图2-1空心板截面构造及尺寸(cm) 2.2.1毛截面面积 2.2.2 毛截面重心位置 全截面对12板高处的静矩: =3306.7cm (32+)S1 毛截面重心离12板高处的距离为: =0.9cm(向下移) 铰缝重心对12板高处的距离为: ==33.1cm 图2-2挖空半圆构造 2.2.3毛截面对重心的惯性矩 =76.4mm,半圆对其自身重心轴O-O的惯性矩I‟为: 2.3内力计算 2.3.1永久荷载(恒载)产生的内力 栏杆重力参照其它桥梁设计资料,单侧重力取用7.0kN/m。皇冠比分。桥面铺装采用等厚 cm厚40号混凝土和4cm厚AC-16Ι 沥青混凝土,则全桥宽铺装每延米总重 设桥面系二期恒载重力近似按各板平均分担来考虑,则每块空心板分摊的每延米桥面系重力为: g=g1=9.42kN/mg=g2 表2.1恒载内力计算表 2.3.2基本可变荷载(活载)产生的内力 2.3.2.1 荷载横向分布系数 处按铰接板法计算,支点处按杠杆原理[1]计算,支点至l/4 点之间按直线内插求得。 参照《桥梁工程》[2],略去中间肋板,将图2-1 所示截面简化成图 2-4,按单 箱计算IT: IT=4bh2h 图2-4计算IT 的空心板简化图(cm) 18块板的铰接板桥荷载横向分布影响线表。由 号板的荷载横向分布影响线 画出各板的横向分布影响线,并在横向最不利位置布置公路— 级车辆荷载,以求得各板在不同荷载作用下的横向分布系数。 行车道宽14m为四车道,按《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)[4]和 《公路工程技术标准》(JTG B01—2003) [5]规定,按四车道布载时,横向折减系 数为0.67,但折减后的效应不得小于用两行汽车队布载时的计算结果,所以在计 算各板的横向分布系数时,既考虑了四行汽车作用的情况,也考虑了两行汽车作 用的情况。各板的横向分布影响线。 各板荷载横向分布系数计算如下:公路— 级车辆荷载: 四行汽车:m4 二行汽车:m2 m2汽=m2 计算结果列于表2-3。由表 2-3 看出,四行汽车作用时,以 号板最不利,二行汽车作用时以1 号板最不利。 表2-3各板荷载横向分布系数汇总表 处的荷载横向分布系数偏安全地取下列数值: m4汽=0.285 m2 汽=0.219 910.0910.0120.0320.0620.0720.0920.0230.0330.0430.0730.0240.0840.0050.0350.0160.0260.0560.0070.0970.0 支点处的荷载横向分布系数按杠杆原理法[6]计算。由图2-6,2 四行汽车:m4 ,二行汽车:m2 图2-6支点处荷载横向分布影响线处的荷载横向分布系数 空心板支点到l/4处的荷载横向分布系数按直线 计算支点截面剪力时,考虑荷载横向分布系数沿空心板跨长度方向的变化,直接在剪力影响线上以最不利位置加载求算,采用计算公式为: —汽车荷载的冲击系数,由结构基频f —汽车荷载的横向折减系数,四行汽车是,二行汽车时 —弯矩影响线中一个最大影响线峰值—公路— 级车道荷载的均布荷载标准 值,qk 计算弯矩时,计算剪力效应时取 截面的弯矩影响线。 截面的剪力计算,近似采用同一个跨中荷载横向分布系数,则也可以使用 其余符号意义同前,跨中及l/4截面剪力计算见表2-6。皇冠比分 mi—沿桥跨纵向与荷载位置对应的横向分布系数;yi—沿桥跨纵向与 荷载位置对应的剪力影响线坐标值。 其它符号意义同前。图2-8示出了公路— 级车辆荷载的纵向最不利布置及相 应的支点剪力影响线与横向分布系数。 四行汽车时二行汽车时 图2-8支点剪力计算简图 表2-7 空心板支点剪力 2.4SQk—基本可变荷载中汽车(包括冲击力)效应。 表2-8空心板各截面内力组合值 3.1预应力钢筋截面积的估算 应力钢铰线的截面积为Ap,Ap一般由空心板的跨中截面内力控制,即可按以下 三个条件来估算Ap。 在跨中截面抗弯能力极限状态下,预应力钢铰线达到抗拉设计强度,混凝土达到抗压设计强度。在这里,近似将图2-2 所示的空心板截面等效成工字形截面, 取空心板受压翼缘计算宽度bi‟=99cm,并且忽略铰缝,如图3-1。 图3-1空心板换算等效工字型截面(单位:cm) ,得hk=57.9cm,bk= 则等效工字形截面的上翼缘板厚度:上等效工字形截面的下翼缘板厚度: 估算预应力钢铰线面积Ap时,设预应力钢铰线布置在空心板下部一排,并假定 预应力钢铰线重心距板下边缘距离为 ap ap=4cm,则板的有效高度 。由表2-8。 所以混凝土受压区高度x位于上翼缘板 设空心板预加应力时(即放张时)混凝土强度达到,则由“公预 规”中第7.2.8 条规定得此时混凝土正应力限值为: -截面预压区边缘混凝土的压应力-截面预拉区边缘 混凝土的拉应力 -施工阶段混凝土轴心抗压强度标准值,由“公预规”中7.2.8规定得, ftk‟-施工阶段混凝土轴心抗拉强度标准值,由“公预规”中7.2.8规定得, =2.30MPa 由预应力阶段空心板截面上、下缘混凝土正应力满足应力限值条件得下列两个公式: cm,y上=40.9cm,ep 因为所以 3.1.3按使用阶段混凝土正应力要求估算Ap 截面几何特性近似采用毛截面几何特性,且全部预应力损失按张拉控制应力的30%来估计,则有效预加力Np2 7.1.5条规定,A 类构件使用阶段受压和受拉区混凝土的应 力限值为: —由荷载标准组合引起的预应力钢铰线的应力;fck—混凝土轴心抗 压强度标准值,fck=32.4 MPa; ftk—混凝土轴心抗拉强度标准值。 式中:Mk—按荷载标准值组合的弯矩值,汽=1047.51kNm; 把这些数据公式(6)解之得:-1256.9mm2 对公式(7)进行计算得,0.65fpk,所以不等式(7)成立。 综上所述估算的预应力钢铰线.4 条规定。现 取预应力钢铰线 束预应力钢铰线在空心板截面中的 布置见图3-2,预 图3-2空心板跨中截面预应力钢铰线布置 (单位:cm) 4.1换算截面几何特性计算 4.1.1换算截面面积 4.1.2换算截面重心位置 向下移)3845.8 4.1.3换算截面惯性矩 4.2空心板强度计算 4.2.1正截面强度验算 一般仅需要对简支板桥的跨中截面(控制截面)进行正截面验算。空心板跨中截面受压翼缘计算宽度 截面有效高度 号混凝土 钢铰线的抗拉强度设计值,跨中截面最 大计算弯 矩Mud=1347.5kNm。仍采用将空心板截面等效成工字形截面(见图3-1)方法进行,则 即fpdApfcdbi‟hi‟说明混凝土受压区高度x在受压翼缘板 4.2.2箍筋设计及斜截面抗剪强度验算 4.2.2.1空心板截面尺寸检查 空心板支点截面的计算剪力Vud=416.17kN,混凝土标号为50号,支点截面腹板 4.2.2.2检查是否需要进行箍筋计算 4.2.2.3箍筋配置及抗剪强度验算 位置的截面的剪力Vjx,由此画出剪力包络图(见图4-1实线),并以此来进 行箍筋设计。 图4-1空心板计算剪力包络图 设箍筋采用R235钢筋双肢 ,则相箍筋截面积 规‖第5.2.11条规定,预先选定箍筋种类和直径,可以按下式计算箍筋间距:

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