中南大学混凝土桥课程设计任务书 下载本文

剪力:

Q8?191.24?5?398.863?2.732+343.933?1.541+284.625?0.727-9403.237 =6620.420kN

变截面(7m): 弯矩:

M变=-(0.5?284.625?2.7272+343.933?1.541?(2.727+0.7705)+398.863?2.732?(4.268+1.366)+0.5?191.24?72)+9403.237?7 =52085.956kNgm剪力:

Q7?9403.237?398.863?2.732?343.933?1.541?284.625?2.727?191.240?7?5668.780kN

1/4截面: 弯矩:

M4??(0.5?244.811?32?284.625?2.727?(3?1.3685)?343.933?1.541?(4.3685?0.7705)?398.863?2.732?(10?1.366)?0.5?191.24?102)?99403.237?10?67845.922kNgm剪力:

Q4=5668.780-(244.811?191.24)?3=4360.627kN 3/8截面: 弯矩:

M3=67845.922+4360.627?5-0.5?(244.811+191.24)?52=84198.420kNgm

剪力:

27 Q?4360.6?(244.?811?191.?24)k5N 21/2截面:

弯矩:

M?67845.922?4360.627?10?0.5?(244.811?191.24)?102?89649.642kNgm

剪力: Q=0

恒载作用下的内力见表1:

表1、自重与二期恒载内力结果 内力 弯矩(kN.m) 剪力(kN) 截面 0 9403.237 支座处 32744.415 6620.420 1/8处 5668.780 变截面(7m) 52085.956 67845.922 4360.627 1/4处 84198.420 2180.377 3/8处 89649.642 0 1/2处

2、ZK车辆荷载及动力作用

双线按规范《京沪高速铁路设计暂行规定》规定。

ZK车辆荷载冲击系数值: ⑴ 计算剪力时:

?1?0.996L??0.2?0.913

⑵ 计算弯矩时:

?2?对于本桥:

1.494L??0.2?0.851

?1?0.996?0.913?1.076

40?0.21.494?0.851?1.095,

40?0.2?2?计算时为偏安全都取1.095计算。因该线路为双线,故查得的换算活载均应乘以2。

支点处:弯矩的影响线为0,剪力的影响线为:

加载长度为40m,a=1,查表得最不利加载影响线的换算均布活载为 84.93x2=169.86kN/m; 最不利加载的面积为w=20;

1/8处:弯矩的影响线为:

加载长度为40m,a=0.125,查表得换算均布活载为82.42x2=164.84 kN/m 最不利加载面积为w=87.5;

剪力影响线为 :

加载长度为35m,a=1,换算均布活载为84.92x2=169.84 kN/m; 加载面积为w=15.3125;

1/4处:弯矩影响线为:

家在长度为40m,a=0.25,换算均布活载为82.09x2=164.18kN/m; 加载面积为150;

剪力影响线为:

加载长度为30m,a=1,查表得换算均布活载为87.575x2=175.15kN/m; 加载面积为11.25

3/8处:弯矩影响线为:

加载长度为40m,a=,0.625,查表得换算活载为82.17x2=164.34kN/m; 加载面积为187.5;

剪力影响线为:

加载长度为25m,a=1,查表换算均布活载为:91.875x2=183.75kN/m;

加载面积为7.8125;

1/2处:弯矩影响线为:

加载长度为40m,a=0.5换算均布活载为:82.06x2=164.12kN/m; 加载面积为100;

剪力影响线为:

加载长度为20m,a=1,查表得换算均布活载为:97.20x2=194.4kN/m;

加载面积为5;

活载作用下各截面的内力=换算均布活载×加载面积×冲击系数;

变截面: 弯矩影响线

加载长度为40m,a=0.175,换算均布活载为:82.288x2=164.6kN/m; 加载面积为115.5

剪力影响线为:

加载长度为33m,a=1,换算均布活载为:89.5x2=179kN/m,加载面积为13.6125。

活载作用下各截面的内力结果(考虑了冲击系数)见表2:

表2 、活载作用下的截面内力 内力 弯矩(kN.m) 截面 0 支座处 15793.73 1/8处 20817.27 变截面(7m) 27076.07 1/4处 33741.06 3/8处 35942.28 1/2处 剪力(kN) 3719.934 2847.739 2668.118 2157.629 1571.924 1064.34

4、混凝土收缩徐变:按规范(JTGD62-2004)附录F取用;

3、 支承反力结果

表3、支承反力结果 支座 1 2 自重+二恒 9403.237 9403.237 ZK活载 3719.934 3719.934 主力(ZK活载) 13123.171 13123.171 上表已经计入了ZK活载的冲击系数1.095。

4、 内力组合结果

表4、主力(ZK活载)梁内各截面的内力 内力 弯矩(kN.m) 剪力(kN) 截面 支座处 0 26246.342 1/8处 97076.290 18936.318 1/4处 189843.984 13036.512 3/8处 235878.960 7504.602 1/2处 251183.844 2128.680 主力组合安全系数取2.0,已计入活载冲击系数1.095。

5、 预应力的估算及布置 1、假定只有受拉区配有预应力钢筋

预应力:0.75×1860= 1395MPa;张拉控制应力为1283.4MPa。

假定只有受拉区配有预应力钢筋,可计算出顶板的横截面积:

A=2?{0.5??250+292??1000+0.5??292+642??2100+0.5??642?350??1050?350?1593}

?4660100mm

2板顶平均厚h'f=4660100?420mm

12600?500?2梁截面可换算成如下I形截面(单位:mm)

等效T型截面图

在跨中截面

对压应力作用点取矩:KM?APfp(h0-h'f2)

查表取fpk=1860MPa fp=0. 9fpk K=2.0 假定h0=3000mm Ap?KM251183844==53781.393mm2 'hf0.9?1860?(3-0.21)fp(h0-)2预应力筋使用公称直径为15.2mm(A=139mm2)的钢筋组成的钢丝束 腹板处为16束的15-?15. 2 ,底板为12束的12-?15.2和2束的15-?15. 2 所以:实际Ap=139×(18×15+12×12)=57546mm2?53781.393mm2 满足要求。

确定预应力钢筋容许偏心的上限和下限:

根据预应力梁预加应力阶段及梁自重作用时上翼缘混凝土的容许拉应力:

epi?Kc0+?fctkWc'Mg+NpiNpi ………………………… (1)

在使用荷载作用下,截面下缘混凝土不允许出现拉应力: epe?Kc'0+Mg1+Mg2+MqNpe ………………………… (2)

式中 Npi Npe——预加应力阶段和使用阶段的有效预压力;