[分享]预应力混凝土简支T梁设计

发表于2018-12-10     1949人浏览     1人跟帖     总热度:725  

预应力混凝土简支T梁设计_1

预应力混凝土简支T梁设计_2


简支T梁桥基本资料
1、跨径和宽度
    计算跨径:L0=26.0~36.0m;
    主梁全长:L=26.96~36.96m;
    桥面宽度:10.0~13.8m。
2、设计荷载
    公路—Ⅰ级;公路—Ⅱ级。
3、材料
(1)混凝土
    主梁混凝土强度等级不低于C40;栏杆和桥面铺装混凝土强度等级为C40。
(2)预应力筋
    纵向预应力束采用7Ф5mm高强度低松弛预应力钢绞线,每束6根。公称直径Фs15.2mm,标准强度fpk=1860MPa,弹性模量Ep=1.95x105MPa,单股面积Ay=139mm2。
(3)普通钢筋
    直径小于12mm的采用R235钢筋。
(4)锚具
    锚垫板尺寸为210×210mm,锚板Ф126×48mm。锚垫板布置最小间距应满足:
    ①锚垫板之间间距a=215m,
    ②锚垫板与梁边缘之间距离b=135mm。
(5)波纹管
纵向预应力钢束可采用金属波纹管,波纹管内径为70mm,外径为77mm。
4、施工方法
    装配式预应力混凝土简支梁采用预制施工方法、后张预应力工艺。预制段翼缘板宽度为1.8m左右。
    混凝土强度达到设计强度75%以上开始施加预应力,采用YCW150B型千斤顶两端同时张拉。
    张拉完成24小时内采用真空压浆工艺进行波纹管内混凝土的压浆。

简支T梁桥设计基本内容
1、主梁构造尺寸拟定;
2、毛截面几何特性计算;
3、截面内力计算;
4、钢束面积估算;
5、钢束布置;
6、主梁截面特性计算;
7、预应力损失计算;
8、截面强度验算;        
9、应力验算;
10、挠度及锚固区计算;
11、桥面板配筋;
12、板式橡胶支座设计(待定);
13、主梁横膈梁配筋(待定);
14、绘图及整理计算书。        
预应力混凝土简支T梁设计_3

主梁构造尺寸拟定
主梁截面尺寸按桥梁工程教材,可参照经验数据确定。
  l、高跨比:l/15~l/25;一般可取1/16~1/18。
  2、横隔梁:5~7道;
  3、主梁宽度:2.0~2.5m;
4、主梁腹板厚度
    18~20cm,并符合《规范》(JTG D62-2004 )第9.3.3条规定;从截面效率指标  值来分析,肋板愈薄, 值也愈大。
5、翼缘板厚度
    按《规范》第9.3.3条估算。悬臂端部厚度不小于140mm;与腹板相连处的翼缘厚度不应小于梁高1/10。承承托底坡           。
6、下马蹄
    马蹄面积不宜少于全截面的10%~20%;  
    马蹄宽度约2~4倍腹板厚度;斜坡必须大于45°;斜坡区钢束管道保护层不小于6cm;
    马蹄全宽部分高度加上1/2斜坡区高度约为(0.15~0.20)h;
    梁端处高度满足钢束布置的需要。
7、横隔梁
    高度以跨中横梁和下马蹄相交为准;厚度15cm;支点处横梁高度可以与梁高一致。
8、纵向截面尺寸变化
    在梁端锚固区,为了布置锚具与满足局部承压的需要,常按构造要求将腹板加厚至与马蹄同宽,而马蹄的高度应随着预应力筋的弯起而逐渐加高。 
    第一道中横膈梁或1/4L截面进行抬高。
预应力混凝土简支T梁设计_4

预应力混凝土简支T梁设计_5

预应力混凝土简支T梁设计_6

毛截面几何特性计算
从预应力简支T梁的施工过程看,翼板的一部分在T梁安装就位后现浇,使横截面T梁连成整体,扣除现浇段的T梁截面称为小毛截面,全截面称为大毛截面,因此预制时梁的自重,接缝重量及预应力荷载均由小毛截面承担,二期恒载,活载由大毛截面承担。
l、小毛截面特性计算;
2、大毛截面特性计算。
预应力混凝土构件抵抗荷载内力的机理与钢筋混凝土构件不同:
1、钢筋混凝土构件主要是依靠变化的钢筋合力(或变化的混凝土的合力),与固定的内力偶臂的乘积(被动受力);
2、预应力混凝土构件,则是依靠基本不变的预加力(或混凝土的合力),与随外弯矩变化而变化的内力偶臂的乘积(主动受力)。
对于预应力混凝土受弯构件来说,其内力偶臂所能变化的范围越大,则在预加力相同的条件下,其所能抵抗外弯矩的能力也就越大,即抗弯效率越高。对于全预应力混凝土梁,混凝土合力只能在上下核心之间移动。
截面效益指标(The Section Efficiency factor)
任意截面的截面特性:截面高度h,上核心距Ku,下核心距Kb,预应力筋的偏心距e。
预应力混凝土简支T梁设计_7
预应力混凝土简支T梁设计_8值较大的截面较为经济,因此一般都在0.45~0.5以上。
截面效率指标实际上也是反映截面混凝土材料沿梁高分布的合理性,它与截面型式有关: 
①矩形截面为0.33;
②空心板随挖空率而变化,一般为0.44~0.55;
③普通T形截面0.40~0.45;
④带马蹄的T形截面0.45~0.55。
对于T形梁一般当 <0.45时,截面比较笨重;当>0.55时,截面过分单薄,应注意检查薄腹板、薄翼缘的稳定性。

截面内力计算
1、恒截内力
(1)自重
根据主梁初估尺寸,分各阶段计算荷载集度;横隔梁自重按集中力计取;
(2)铺装
考虑8cm厚混凝土铺装(容重24kN/m3)和6cm厚沥青铺装(容重23kN/m3)。
(3)栏杆和人行道
按设计资料数值两种方法计算。
①两侧栏杆和人行道按主梁数量平均分担;
②荷载横向分布影响线计算各片主梁的分担值。
2、活载内力
(1) 冲击系数和车道折减系数
冲击系数按“通用规范”第4.3.2条规定 计算;计算公式见条文说明P83。
车道折减系数按“通用规范”第4.3.1条规定计算。
(2)横向分布
①跨中按比拟正交异性板法计算主梁的横向分布;
②支点按杠杆法计算横向分布。
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 发表于2018-12-10   |  只看该作者      

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预应力混凝土简支T梁设计,深度学习需要参加桥梁设计训练营https://edu.zhulong.com/lesson/5543-1.html

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