30m预应力混凝土简支箱型梁桥设计

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3*m预应力混凝土简支箱型梁桥设计***本桥为3*米跨径预应力混凝土简支箱型梁桥，适用于城市主干道或高等级公路跨越中小河流、沟谷或既有道路。上部结构采用单箱单室预应力混凝土箱梁，梁高*.6～*.8m（高跨比约****～***6），顶板宽*2.*m，设双向2%横坡；底板宽6.*m，腹板厚4*～**cm，顶、底板厚度分别取2*cm和2*cm，兼顾抗弯、抗剪与torsional刚度。下部采用双柱式桥墩配桩基础，桥台为肋板式，确保整体稳定性与抗震性能。*******结构按A类预应力构件设计，采用后张法施工，配置高强度钢绞线（Φ**.2，f*tk**86*MPa），在跨中及支点合理布置正弯矩与负弯矩预应力束，有效控制使用荷载下的裂缝与挠度，实现全截面受压或微拉。混凝土采用C**高性能耐久混凝土，满足***年设计基准期要求，并掺加优质粉煤灰与高效减水剂以提升抗渗性与体积稳定性。全桥设置伸缩缝、四氟滑板支座及完善排水系统，桥面铺装为**cm沥青混凝土+防水层，确保行车舒适与结构耐久。*******该桥具有自重轻、抗扭刚度大、横向整体性好、适应曲线与斜交布置等优势，施工可采用预制吊装或支架现浇，工业化程度高、工期可控，经济性与技术性兼优，是中小跨径桥梁的成熟优选方案。（约4**字）*******满足《公预规》*.3.*3条“箍筋配筋率，HRB33*钢筋不应小于*.*2%”的要求。同时*a href*"*sgzzsj*3***86.html"*香格里拉酒店机电安装施工组织设计-word**a*，根据《公预规》*.4.*条规定，在距支点一倍粱高范围内，箍筋间距缩小至**cm。*******根据《公预规》*.2.*条规定，主梁斜截面抗剪承载力按下式计算。即：*******采用全部6束预应力钢筋的平均值，即**.***，所以：*******斜截面抗弯承载力的计算******* 由于钢束均锚固于梁端，钢束数量沿跨长方向没有变化，且弯起角缓和，其斜截面抗弯强度一般不控制设计，不必验算，可通过构造加以保证。********.6.2持久状况下正常使用极限状态抗烈性验算*******长期以来，桥梁预应力构件的抗裂验算，都是以构件混凝土的拉应力是否超过规定的限值来表示的，分为正截面抗裂和斜截面抗裂验算。*******在作用短期效应组合下的正截面抗裂验算*******对预制的全预应力混凝土构件，在短期作用效应组合下，应符合下式要求。即：*******本设计抗裂性截面验算取跨中截面下缘。*******在作用短期效应组合下的斜截面抗裂验算*******对预制的全预应力混凝土构件，在作用短期效应组合下，斜截面混凝土的主拉应力，应符合下式要求，即：*******式中：——由作用短期效应组合和预应力产生的混凝土主拉应力，按下式计算：*******式中：—在计算主应力点，由作用短期效应组合和预应力产生的混凝土法向应力；******* —在计算主应力点，由作用短期效应组合和预应力产生的混凝土剪应力。*******斜截面抗裂性验算应取剪力和弯矩较大值的最不利荷载截面进行，这里仍取跨中截面进行计算。**8.*6cm，***.33cm。********.6.3持久状态下构件的应力验算*******按持久状态设计的预应力混凝土梁，应分别对其使用阶段正截面混凝土的法向压应力、预应力钢束中的拉应力和斜截面混凝土的主压应力进行验算。应力计算的作用取标准值，汽车荷载应考虑冲击系数。*******正截面混凝土压应力验算******* 根据《公预规》*.*.*条，使用阶段正截面应力应符合下式要求，即：*******式中：—在作用标准效应组合下混凝土的法向压应力，按下式计算：******* ******* —由预应力产生的混凝土法向拉应力，按下式计算：******* *******预应力钢束中的拉应力验算******* 根据《公预规》*.*.*条，使用阶段预应力筋拉应力应符合下式要求，即：*******式中：—预应力筋扣除全部预应力损失后的有效预应力；******* —在作用标准效应组合下受拉区预应力筋产生的拉应力，按下式计算：******* ******* *******斜截面混凝土主压应力验算*******根据《公预规》*.*.6条，斜截面混凝土主压应力应符合下式要求。即：*******式中：——由作用标准效应组合和预应力产生的混凝土主压应力，按下式计算********.6.4短暂状态下构件的应力验算*******桥梁构件在短暂状态下，应计算其在制作、运输及安装等施工阶段混凝土截面边缘的法向应力。*******预加应力阶段的应力验算*******此阶段指初始预加力和主梁自重共同作用的阶段，验算混凝土截面下边缘的最大压应力和上边缘的最大拉应力应符合要求。*******根据《公预规》*.2.8条，施工阶段正截面应力应符合下列要求：*******式中：，——预加应力阶段混凝土的法向拉应力、压应力，按下式计算。即*******，——与构件在制作、运输及安装等个施工阶段混凝土立方体抗压强度相 应的抗压强度、抗拉强度标准值。本设计考虑混凝土强度达到C4*时开始张拉预应力束，则：*2*.6MPa，*2.**MPa。********.*主梁端部锚固区局部承压验算*******后张法预应力混凝土梁的端部，由于锚头集中力的作用，锚下混凝土将承受很大的局部压力，可能使梁端产生纵向裂缝，需进行局部承压验算。********.*.*局部承压区的截面尺寸验算*******配置间接钢筋的混凝土构件，其局部受压区得截面尺寸应满足下式要求，即：*******式中：取*.*；**.2×*3**×*.*×*.******.8*kN；；。*******本设计采用夹片式锚具，该锚具的垫板与其后的喇叭管练成整体。锚垫板尺寸为2**mm×2**mm，喇叭管尾端接内径63mm的波纹管。根据锚具的布置情况，进行钢束的局部承压验算。******* *******所以局部承压区尺寸满足规范要求。********.*.2局部抗压承载力验算*******对锚下配置间接钢筋的局部承压构件，其局部抗压承载力应满足下式要求，即：*******本设计采用的间接钢筋为HRB33*级的螺旋形钢筋，*28*MPa，直径*2mm，间距s***mm，螺旋形钢筋中心直径2**mm。则*******将上述各值带入局部抗压承载力计算公式，可得******* ****4.3*（KN）*公式左**4*6.*6（KN）*******故局部抗压承载力验算满足规范要求。*******为了掌握主梁在各受力阶段的变形情况，需要计算各阶段的挠度值，并且对体现结构刚度的活载挠度进行计算。********.8.*由预加力引起的跨中反拱度计算*******根据《公预规》6.*.4条，计算预加力引起的反拱度值时，计算公式为：*******式中：——扣除全部预应力损失后的预加力作用下的跨中挠度；*******——单位力作用在跨中时所产生的弯矩；*******——预加力所产生的弯矩。*******采用跨中截面处得预加力矩作为全梁平均预加力矩值，将全梁近似处理为等截面杆件计算，在使用阶段的预加力矩为：********（**43.84＋**68.**+**88.*4+***4.*8+****.3*）×84*×*********** ********.88kN·m*******则主梁的跨中截面反拱度计算为：*******根据《公预规》6.*.4条，考虑长期效应的影响，预加力引起的反拱度值应乘以长期增长系数，则考虑长期效应的预加力引起的反拱度值为：********.8.2计算由荷载引起的跨中挠度*******根据《公预规》6.*.2条，全预应力混凝土构件的刚度采用，则恒载效应产生的跨中挠度可近似按下列公式计算：*******短期荷载效应组合产生的简支梁跨中截面的挠度可近似按下式计算为：*******根据《公预规》6.*.3条，受弯构件在使用阶段的挠度应考虑荷载长期效应的影响，即按荷载短期效应组合计算的挠度值，乘以挠度长期增长系数。按下式计算。对C**混凝土，，则恒载引起的长期挠度值为：*******则荷载短期效应组合引起的长期挠度值为：********.8.3结构刚度验算*******根据《公预规》6.*.3条，预应力混凝土受弯构件计算的长期挠度值，在消除结构自重产生的长期挠度后梁的最大挠度不应超过计算结构的*6**，即*******可见，结构的刚度满足规范要求。********.8.4预拱度的设置*******根据《公预规》6.*.*条规定，当预加力产生的长期反拱度值大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度时，可不设预拱度。即*******所以满足规范要求，可不设预拱度。********.*.*确定作用在跨中横隔梁上的可变作用*******具有多根内横隔梁的桥梁跨中处得横隔梁受力最大，通常可只计算跨中横隔梁的作用效应，其余横隔梁偏安全地选用相同的截面尺寸和配筋。*******纵向一行车轮和人群荷载对跨中横隔梁的计算荷载为：*******跨中横隔梁受力影响线的面积：********.*.2跨中横隔梁的作用效应影响线*******当P**作用在*号梁轴上时：*******当P**作用在2号梁轴上时：*******当P**作用在4号梁轴上时：*******绘制*号主梁右截面的剪力影响线*******当P**作用在计算截面的右侧时：*******当P**作用在计算截面的右侧时：********.*.3截面作用效应计算*******按《桥规》4.*.6条规定：********.*.4截面配筋计算*******这部分的计算与主梁正截面承载力验算相同********.**.*连续板跨中荷载效应计算*******对于梁肋间的行车道板，在桥面现浇部分完成后，实质上是一个支撑在一系列弹性支承上的多跨连续板，通常采用较简便的近似方法计算。对于支点处和跨中截面的设计弯矩，先计算一个跨度相同的简支板在永久作用和活载作用下的跨中弯矩*a href*"*std*384*33.html"*jg∕t 4*8-2**3 钢筋连接用套筒灌浆料**a*，再乘以偏安全的经验系数加以修正。弯矩修正系数可视板厚与梁肋高度的比值来选用。本*******设计，即主梁抗扭刚度较大，取跨中弯矩：，支点弯矩：。对于剪力，可不考虑和主梁的弹性固结作用，认为简支板的支点剪力即为连续板的支点剪力。下面分别计算连续板的跨中和支点作用效应。*******桥面板看成*.34m长的单向悬臂板，其根部一期永久作用效应为：*******根据《公预规》4.*.2条，梁肋间的板，其计算跨径按下列规定取用：*******计算弯矩时：*a href*"*sgzzsj*284*3*.html"*某砖混结构施工组织设计**a*，但不大于；本设计。*******计算剪力时：；本设计。****