预应力混凝土连续梁桥计算书毕业设计论文 - 图文

2.5 毛截面几何特性计算

毛截面几何特性是结构内力、配束及变形计算的前提。由于梯形分块法是目前各种商用桥梁电算软件的最常用的方法（即节线法），所以本例也采用梯形分块法计算毛截面的几何特性，计算结果见表2-1

表2-1 截面几何特性计算结果

截面位置 预制中梁 预制边梁 成桥中梁 成桥边梁 跨中 支点 跨中 支点 跨中 支点 跨中 支点 截面面积A(m2) 截面惯性矩I(m4) 0.6520 0.9640 0.750 1.0395 0.7640 1.0760 0.8060 1.0955 0.1875 0.2394 0.2039 0.2614 0.2114 0.2756 0.2139 0.2781 中性轴至梁底的距离(m) 1.0230 0.920 1.0780 0.9607 1.0959 0.9825 1.1089 0.9893 注：表中所列为毛截面值

检验截面效率指标ρ 1）对于边梁跨中截面： 上核心距： ks??I?A?y?c0.1875?0.2811m；

0.6520?1.02300.1875?0.4983m；

0.6520?(1.6?1.023)下核心距： kxI???A?y?s截面效率指标：??kx?ks0.2811?0.4983??0.49≈0.50。 h1.62）对于中梁跨中截面： 上核心距： ksI???A?y?c0.2139?0.2393m；

0.806?1.10890.2139?0.5404m；

0.806?(1.6?1.1089)下核心距： kx?截面效率指标：???I?A?y?skx?ks0.2393?0.5404??0.49≈0.50。 h1.6表明以上初拟的跨中截面是合理的。

第3章 主梁自重作用效应计算

3.1 结构自重作用效应计算

在结构自重作用效应计算之前，简要介绍本示例施工过程。如图3-1所示，全桥施工过程可分以下4个阶段。

第一施工阶段，为主梁的预制阶段，待混凝土达到设计强度90%都张拉正弯矩区预应力刚束，并压注水泥浆，在将各跨预制主梁安装就位，形成由临时支座的简支梁状态。

第二施工阶段，先浇筑两跨之间的连续段接头混凝土，达到设计强度后，张拉负弯矩区预应力刚束并压注水泥浆。

第三施工阶段，拆除全部临时支座，主梁支承在永久支座上，完成体系转换，在完成横向接缝浇筑，最终形成三跨连续梁的空间结构。

第四施工阶段，进行防撞护栏及桥面铺装施工。

图3-1 施工阶段示意图

由施工过程可知，结构自重作用效应是分阶段形成的，主要包括：预制T梁一期结构自重作用荷载集度（g1）,成桥后T梁一期结构自重作用荷载集度增量（△g1），二期结构自重作用荷载增量（g2）。

针对本例横断面的具体构造特点，将空间桥跨结构简化为平面结构进行计算，即只对由单片T梁构成的三跨简支转连续梁桥进行结构分析，在汽车荷载作用效应计算时考虑荷载横向分布系数，结构自重作用空间效应按每片梁均分

计算。

1. 结构自重作用荷载集度计算

（1）预制T梁自重作用荷载集度（g1） 1）预制T梁边梁一期结构自重作用荷载集度：

g1?[2?1.0395?2?2?1.8?(1.0395?0.75)/2?0.75?16.4?0.806?0.2?5]?25

23.6=21.613kNm

2）预制T梁中梁一期结构自重作用荷载集度：

g1?[2?1.0395?2?2?1.8?(1.0395?0.75)/2?0.75?16.4?0.806?0.2?5]?25

23.6=20.027 kNm

（2）成桥后T梁一期结构自重作用荷载集度增量（△g1）

预制梁计入每片梁间现浇桥面板及横隔梁湿接缝混凝土后的结果自重作用荷载集度即为成桥后T梁一期结构自重作用荷载集度增量。

1）预制T梁边梁一期结构自重作用荷载集度增量：

?g1?(0.35?0.16?23.6?1.3?0.35?0.2?5)?25?1.882kNm

23.62）预制T梁中梁一期结构自重作用荷载集度增量： kNm

（3）二期结构自重作用荷载集度（g2）

二期结构自重作用荷载集度为桥面铺装和护栏自重集度之和。

桥面铺装采用11cm沥青混凝土铺装，且铺装层宽为11.5m，沥青混凝土的重度为24kNm3，一侧护栏按每延米0.3m3混凝土重度按25kNm3.因桥横向由6片梁组成，则每片梁承担全部二期永久作用效应的16

g2.内力计算

2?(0.11?11.25?24?2?0.3?25)/6?7.45kNm

本桥为先简支后连续的连续梁桥，施工过程中包含了结构体系的转换，所以结构自重内力计算过程必须首先将各施工阶段产生的阶段内力计算出来，然后进行内力叠加。

第一施工阶段，结构体系为简支梁结构，自重作用荷载为g1。

第二施工阶段，由于两跨间接头较短，混凝土中梁较小，其产生的内力较小，且会减小跨中弯矩，故忽略不计。

第三施工阶段，结构体系已转换为连续梁，因临时支座间距较小，忽略临时支座移除产生的效应，故自重作用荷载仅为翼缘板及横隔梁接头重力，即△g1。

第四施工阶段，结构体系为连续梁，自重作用荷载为桥梁二期结构自重作用荷载，即g2。

（1）第一施工阶段结构自重作用效应内力

预制边梁的结果自重作用效应内力计算如图3-2所示。

图3-2 第一阶段内力计算示意图

此时为结构体系简支梁结构，计算跨径为 m。

设x为计算截面距支座的距离，并令，则主梁弯矩和剪力计算分别为Ma，Qa。

边梁各计算截面位置如图3-3所示:

图3-3 边梁各计算截面位置（尺寸单位：cm）

可求得边梁各截面的内力值，具体计算结果见下表：

表3-1 第一施工阶段自重作用效应阶段内力

截面 支点 左变化点 14截面 跨中 34截面

剪力（kN） 248.0 177.2 129.7 0.0 -129.7 弯矩（kN?m） 0.0 696.3 1033.9 1423.0 1033.9