结构设计原理预应力砼课程设计.docVIP

有些地方计算错误，需修改 一．设计资料 .简支梁跨径：跨径标；计算跨径计；全。 .设计荷载：汽车荷载按公路—级；结构重要性系数取。 .环境：某高速公路车行桥，处于类环境条件，安全等级为一级。 .材料： 预应力钢筋采用标准型低松弛钢绞线（×标准型），抗拉强度标准值，抗拉强度设计值，公称直径，公称面积，弹性模量;锚具采用夹片式群锚。 非预应力钢筋采用级钢筋，抗拉强度标准值，抗拉强度设计值，钢筋弹性模量为；采用级钢筋，抗拉强度标准值,抗拉强度设计值。钢筋弹性模量为。 主梁混凝土采用, ，抗压强度标准值，抗压强度设计值；抗拉强度标准值，抗拉强度设计值。 .设计要求：根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（ —）要求，按类预应力混凝土设计构件设计此梁。 .施工方法：采用后张法施工，预制主梁时，预留孔道采用预埋金属波纹管成型，钢绞线采用双作用用千斤顶两端同时张拉；主梁安装就位后现浇宽的湿接缝。最后施工厚的沥青桥面铺装层。 二．主梁尺寸 三．主梁全截面几何特性 ．受压翼缘有效高度的计算 按《公路桥规》规定，形截面梁受压翼缘有效高度，取下列三者中的最小值： )简支梁计算跨径的，即； )相邻两梁的平均间距，对于中梁为; ) ,式中为梁腹板宽度，为承托长度，其中，为受压区翼缘悬出板的厚度，可取跨中截面翼板厚度的平均值，即。当时，应以代替，为承托根部厚度，有 。 所以，受压翼缘的有效高度取。 .全截面几何特性的计算 主梁跨中截面（—）截面的全截面几何特性如表—所示。 截面（跨中）全截面几何特征表 表— 分块号 分块面积 * () ()^ 合计 四．主梁内力计算 该高速公路预应力梁桥的内力，由永久作用（如结构恒载，桥面铺装等）与可变作用（主要为汽车荷载等）所产生的。按结构力学求解方式计算得出各截面的最大内力，计算结果如表—所示。 注明：）预应力混凝土的重力密度为^, 设计中取预应力混凝土的重力密度为^。 ）用公式估算简支梁桥的自振频率： ）冲击系数： 当≤≤时，则 五．钢筋面积的估算及钢束布置 ．预应力钢筋截面面积估算 按构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量。 对于类部分的预应力混凝土构件，根据跨中截面抗裂要求，得跨中截面所需的有效预应力为 式中的为正常使用极限状态按作用（或荷载）短期效应组合计算的弯矩值，由表 —有 设预应力钢筋截面重心距截面下缘为，则预应力钢筋的合力作用点至截面重心轴的距离为；钢筋估算时，截面性质近似取用全截面的性质来计算，有表—可得跨中截面全截面面积,全截面对抗裂验算边缘的弹性抵抗矩为 所以有效预加力合力为  预应力钢筋的张拉控制应力为，预应力损失按张拉控制应力的估算，则可得需要预应力钢筋的面积为 采用束钢绞线，截面积为,金属波纹管成孔。金属波纹管截面积 ．预应力钢筋布置 ）跨中截面预应力钢筋的布置 对跨中截面的预应力钢筋进行初步的布置（图—） )预制梁端部 ）固定面钢束布置 全部束均锚定于梁端 ）其他截面钢束位置及倾角计算 （）钢束弯起形状，弯起角及其弯曲半径。 采用直线段中接圆弧曲线段的方法弯曲；，，弯起角；各钢束的弯曲半径为： （）钢束各控制点位置的确定 以钢束为例，其弯起布置如图—所示。 由确定导线点距锚固点的水平距离 由确定弯起点至导线点的水平距离 所以弯起点至锚固点的水平距离为 则弯起点至跨中截面的水平距离为 根据圆弧切线的性质，得弯止点至导线点的水平距离为 故弯止点至跨中截面的水平距离为 同理可以计算，，的控制点的位置，将各钢束的控制参数汇总于表—中 钢束号 升高值 弯起角 弯起半径 支距锚的水距 弯起距跨的水距 弯止距跨的水距 （）各截面钢束位置及其倾角计算 仍以钢束为例，计算任一点离梁底距离及该点处钢束的倾角，式中为钢束弯起前其重心至梁底的距离，，为点所在计算截面处钢束位置的升高值。 判断点所在的区段，再计算及，即 当时，点位于直线段还未弯起，，故，； 当时，点位于圆弧弯曲段，及按下式计算，即 当时，点位于靠近锚固端的直线段，此时，按下式计算，即 各截面钢束位置及其倾角计算值如表—所示。 各截面钢束位置（）及其倾角（）计算表 表— 计算截面 钢束编号 倾角 均值 跨中截面 截面 变化点截面