1、=26kN/m3钢筋:预应力钢束采用3束15.2mm7的钢绞线,抗拉强度标准值fak=1860MPa ,张拉控制应力con=0.75fak=1395MPa截面面积:Au=31407=2940mm2 ,孔道直径:77mm 预应力钢筋与管道的摩擦系数:0.25管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:0.0015(1/m)锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值:开始点:6mm 结束点:6mm纵向钢筋:采用16的HRB335级钢筋,底部配6根,间距为70mm,翼缘板配16根,间距为100mm。1.4 施工方法采用预制拼装法施工;主梁为预制预应力混凝土T梁,后张法工艺;预制梁混凝土立方体强度达到设计混凝土等级的85%
2、,且龄期不少于7天后方可张拉预应力钢束;张拉时两端对称、均匀张拉(不超张拉),采用张拉力与引伸量双控。钢束张拉顺序为:N2N3N1二、计算模型2.1 模型的建立本计算为一单跨预应力混凝土简支T梁桥中梁模型(图2-1),其节点的布置如图2-2所示。在计算活载作用时,横向分布系数取m=0.5,并不沿纵向变化。在建立结构模型时,取计算跨径L0=24m,由于该结构比较简单,计算跨度只有24m,故增加单元不会导致计算量过大,大多数单元长度为1m。建立保证控制截面在单元的端部,以便于读取数据。对于横隔板当作节点荷载加入计算模型,其所起到的横向联系作用已在横向分布系数中考虑。每个节点对应的x坐标值如表2-1
3、所示 节点的x坐标值 表2-1节点123456789101112X(m)0.01.02.03.55.06.07.08.09.010.011.012.0131415161718192021222313.014.015.016.017.018.019.521.022.023.024.02.2 预应力钢束布置图(图2-3)及钢束坐标(表2-2)钢束坐标 表2-2N1N2N3xz-0.261.10.80.58.2830.2245.5020.22052.6207850.21716310.3220.127.5034.582备注: R=20;关于12m处对称;不超张拉;不考虑平弯三、计算荷载3.1 荷载组包
4、括自重、Prestress1、Prestress 2、Prestress 3、二期恒载、温度荷载六部分,根据钢束张拉的顺序进行加载,即N2N3N1。温度荷载包括季节温升、温降和日照温升、温降,季节温升、温降按照系统温度计入,季节温升考虑整体升温19,季节温降考虑整体降温18。日照温升、温降按梯度温度输入,梯度温度按照新桥规(JTG D62-2004)关于100mm沥青混凝土铺装的规定计入(图3-1)。其中,T1=14,T2=5.5,A=300mm,竖向日照反温差为正温差乘以-0.5。二期恒载:q=18kN/m横隔板自重:面积A=1.7212m2,重量:G=8.50kN3.2 移动荷载按照新桥规
5、(JTG D62-2004)加载,考虑结构整体作用,设横向分布系数m=0.5,此外,车道偏心为0。3.3 徐变和收缩水泥种类系数:28天龄期混凝土立方体抗压强度标准值,即标号强度(fcu,f): 50MPa长期荷载作用时混凝土的材龄:t0=5天混凝土与大气接触时的材龄:ts=3天相对湿度:RH=70%大气或养护温度:T=203.4 施工阶段本计算采用3个施工阶段,起具体的定义如表3-1所示施工阶段 表3-1施工阶段持续时间(d)结构组边界组荷载组备注CS1StructureBoundary1 Boundary2自重Prestress2Prestress3Prestress1在预制场预制,张拉预
6、应力筋,之后吊装CS2二期恒载CS33650温度荷载十年混凝土收缩徐变四、永久作用计算结果永久作用计算结果包括弯矩、轴力、剪力图、变形、上翼缘应力和下翼缘应力图。采用CS3桥梁内力图作为输出结果。恒荷载与永久作用内力对比(合计施工阶段) 表4-1合计恒荷载弯矩(kN*m)Max62312m处3960Min-64724m处-80360m处轴力(kN)0.4186m处-3509-8.1573m处剪力328.9673.7-324.8-673.7图4-1永久作用弯矩图图4-2恒载作用弯矩图图4-3永久作用轴力图图4-4恒载作用轴力图图4-5永久作用剪力图图4-6恒载作用剪力图应力图采用组合应力,在下缘
7、取得最大应力,在容许应力线内。永久作用时全截面受压。上、下翼缘应力 表4-2上缘应力下缘应力应力(MPa)-4.895-5.672图4-7上翼缘应力图图4-8 下翼缘应力图梁单元在永久作用的下的变形:x轴方向的最大变形发生在x=24m处,为7.490mm(收缩),y方向无变形,z轴方向最大变形发生在x=12m处,为14.01mm(上拱),如图4-9所示。图4-9永久作用下梁单元的变形图 五、可变作用计算结果可变荷载包括汽车荷载和温度荷载,计算结果包括弯矩图、剪力图和位移包络图。可变作用弯矩和剪力最大、最小值 表5-1弯矩汽车荷载1203227.4-227.43.266-16.3811m处-3.
8、40219.5m处可变作用1187225.9-225.9图5-1 汽车荷载作用弯矩图图5-2 汽车荷载作用剪力图图5-3 温度荷载作用弯矩图图5-4 温度荷载作用剪力图图5-5 可变荷载作用弯矩图图5-6可变荷载作用剪力图位移包络图位移包络图:可变作用最大时x方向最大位移发生在24m处为2.512mm(伸长),z方向最大位移发生在12m处为0.913mm(上拱);可变作用最小时x方向最大位移发生在24m处为0.6354mm(收缩),z方向最大位移发生在12m处为6.439mm(下挠)。图5-7 可变荷载作用最大时变形图图5-8 可变荷载作用最小时变形图汽车荷载引起z方向最大位移发生在12m处为
9、7.353mm(下挠)图5-9 汽车荷载作用引起的最大下挠变形图季节温升引起的x轴方向最大位移发生在x=24m处,为4.397mm(伸长),z轴方向的最大位移发生在x=12m处,为0.624mm(上拱);图5-10 季节温升引起的变形图季节温降引起的x轴方向最大位移发生在x=24m处,为4.165mm(收缩),z轴方向的最大位移发生在x=12m处,为0.591mm(下挠);图5-11 季节温降引起的变形图日照温升引起的x轴方向最大位移发生在x=24m处,为3.803mm(伸长),z轴方向的最大位移发生在x=12m处,为1.647mm(上拱);图5-12 日照温升引起的变形图日照温降引起的x轴方
10、向最大位移发生在x=24m处,为0.024mm(收缩),z轴方向的最大位移发生在x=12m处,为0.766mm(下挠);图5-13 日照温降引起的变形图六、荷载组合结果包括承载能力极限状态组合(基本组合)、正常使用极限状态组合(短期组合和长期组合)的弯矩、轴力、剪力包络图。承载能力极限状态组合(基本组合) 表6-1基本组合4564-847.8轴力(kN)-4616剪力(kN)1069-1055图6-1 基本组合弯矩包络图图6-2 基本组合轴力包络图图6-3 基本组合剪力包络图正常使用极限状态足组合 表6-2正常使用短期组合长期组合-1353-7388431.3366.3-415.3-350.3图6-4 短期组合弯矩包络图图6-5 短期组合轴力包络图图6-6 短期组合剪力包络图图6-7 长期组合弯矩包络图图6-8 长期组合轴力包络图图6-10 长期组合剪力包络图
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