25米后张法预应力混凝土连续T形梁通用图计算书

发表于 2008-2-29 22:56:12

25米后张法预应力混凝土连续T形梁通用图计算书
1.概况与基本数据
1.1概况
上部构造形式采用5梁式
梁宽模数B=2.4米，板梁预制高度为1.70米。明确8厘米现浇混凝土铺装不参与受力。
混凝土强度等级：C50
边梁悬臂长度120厘米。
T梁两端及顺桥向采用单支座。
适用路基宽度：整体式路基24.50米、12.0米。
适用于直线桥。
T形梁结构连续3～5孔一联。
1.2基本数据
构：后张法预应力混凝土连续T形梁
计算跨经：25米
路基宽度：整体式路基24.5米、12米
车道数：双向4车道
汽车荷载：公路－Ⅰ级
2. 技术规范
2.1《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)
2.2《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）
2.3《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）
3.材料主要指标
3.1混凝土
T形梁混凝土主要指标
弹性模量
轴心抗压设计强度
抗拉设计强度
轴心抗压标准强度
抗拉标准强度
22.4
1.83
32.4
2.65
3.2 预应力钢绞线
钢绞线主要指标
公称直径
截面面积
单位重量
标准强度
弹性模量
松驰级别
1.102
1860
3.3 钢筋
钢筋主要指标
钢筋种类
抗拉设计强度
抗压设计强度
标准强度
弹性模量
R235
HRB335
4.主要材料选用
沥青混凝土：桥面铺装。
C40混凝土：桥面铺装。
C50混凝土：预制T形梁、现浇连续段。
（4） mm钢绞线：预制T形梁及顶板束。
5．活载横向分布系数与汽车冲击系数
T形梁采用平面杆系有限元程序进行计算。按平面杆系有限元计算，考虑活荷载横向分布系数，进行影响线加载。活载横向分布系数按空间结构分析计算。汽车冲击系数按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）4.3.2条计算。计算结果见表4。
活载横向分布系数及汽车冲击系数
置
横向分布系数
冲击系
横向分布系数
冲击系
0.608
0.293
0.692
0.290
3-25m
7-25m
负弯矩区
0.550
0.434
0.489
0.434
正弯矩区
0.550
0.337
0.489
0.337
负弯矩区
0.686
0.431
0.590
0.431
正弯矩区
0.686
0.334
0.590
0.334
6．结构分析说明
6.1 T形梁施工阶段
简支T形梁（1-25米及2-25米）施工阶段共划分为5个，各阶段工作内容见表5。连续T形梁（3-25米）施工阶段共划分为8个，各阶段工作内容见表6-1；连续T形梁（5-25米）施工阶段共划分为14个，各阶段工作内容见表6-2。
简支T形梁施工阶段划分说明
[td]
施工阶段
施工天数
场内预制T形梁并张拉正弯矩预应力束
预制场存梁20天
预制场累计存梁40天
预制场累计存梁60天
安装预制梁，现浇防撞护墙和桥面铺装
表6-1
连续T梁（3-25米）施工阶段划分说明
[td]
施工阶段
施工天数
场内预制T形梁并张拉正弯矩预应力束
预制场存梁20天
预制场累计存梁40天
预制场累计存梁60天
架梁并现浇第1个墩顶湿接头混凝土
张拉第1个墩顶负弯矩束，拆除临时支座，转换为永久支座
架梁并现浇第2个墩顶实湿接头混凝土
张拉第2个墩顶负弯矩束，拆除临时支座，转换为永久支座
现浇防撞护墙和桥面铺装
表6-2
连续T梁（5-25米）施工阶段划分说明
[td]
施工阶段
施工天数
场内预制T形梁并张拉正弯矩预应力束
预制场存梁20天
预制场累计存梁40天
预制场累计存梁60天
架梁并现浇第1个墩顶湿接头混凝土
张拉第1个墩顶负弯矩束，拆除临时支座，转换为永久支座
架梁并现浇第2个墩顶湿接头混凝土
张拉第2个墩顶负弯矩束，拆除临时支座，转换为永久支座
架梁并现浇第3个墩顶湿接头混凝土
张拉第3个墩顶负弯矩束，拆除临时支座，转换为永久支座
架梁并现浇第4个墩顶湿接头混凝土
张拉第4个墩顶负弯矩束，拆除临时支座，转换为永久支座
现浇防撞护墙和桥面铺装
6．2 T形梁计算模型
25米简支T形梁计算模型见图1。划分为26个单元27个节点。
图1简支T形梁计算模型
（2）3-25米连续T形梁计算模型见图2。划分为82个单元83个节点。
图2 3-25米连续T形梁计算模型
（3）5-25米连续T形梁计算模型见图3。划分为138个单元139个节点。
图3 5-25米连续T形梁计算模型
说明：根据结构试算结果及以往计算经验结果，在连续梁状态下，3-25米及5-25米结构比较典型，故本计算采用（1） 25米简支（2） 3-25米连续（3） 5-25米连续三种模式进行计算。
6．3 T形梁横断面
(1) T形梁边梁横截面
T形梁边梁横截面（单位：cm）
(2) T形梁中梁横截面
T形梁中梁横截面（单位：cm）
6．4预应力筋计算参数
预应力锚下张拉控制应力为
两端张拉，每束锚具变形及钢束回缩总变形值为12mm。
预应力筋与管道壁摩擦系数
管道每米局部偏差对摩擦的影响系数K=0.0015
1000小时钢绞线松驰率3.0％
6．5预应力筋构造
图9预应力筋构造（单位：cm）
6．6温度效应
考虑整体均匀温升25℃，整体均匀温降-30℃。
非线形温度梯度按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第4.3.10条规定执行。
6.7 预应力配置
结构及位置
正弯矩束
顶板束
长628cm
长1300cm
3～7孔连续梁
4束5根
1束4根
7．简支T梁计算结果验算
7．1 简支T梁边梁施工阶段验算
第1施工阶段
场内预制T形梁并张拉正弯矩预应力束。
第1施工阶段位移累计值
(水平与竖向位移单位：m，转角单位：rad)
计算结果摘录跨中14＃节点
节点号 = 14
位移性质
最大水平
最小水平
最大竖向
最小竖向
最大转角
最小转角
水平位移
-2.446e-003 -2.446e-003 -2.446e-003 -2.446e-003 -2.446e-003 -2.446e-003
竖向位移
2.251e-002
2.251e-002
2.251e-002
2.251e-002
2.251e-002
2.251e-002
转角位移
-5.979e-010 -5.979e-010 -5.979e-010 -5.979e-010 -5.979e-010 -5.979e-010
注：竖向位移以向上为正值，水平位移以右向为正值
第1施工阶段组合应力（应力单位：Mpa,压为正，拉为负）
仅摘取支承中心线（2＃节点）、1/4跨（8＃节点）及半跨（14号节点）处计算结果
主截面:
上缘最大
上缘最小
下缘最大
下缘最小
最大主压
最大主拉
2.44
2.44
3.82
3.82
3.82
-0.0319
0.668
0.668
11.1
11.1
11.1
-0.0562
0.319
0.319
12.3
12.3
12.3
-3.13e-005
第2施工阶段
预制场存梁20天
第2施工阶段位移累计值
(水平与竖向位移单位：m，转角单位：rad)
计算结果摘录跨中14＃节点
节点号 = 14
位移性质
最大水平
最小水平
最大竖向
最小竖向
最大转角
最小转角
水平位移
-3.009e-003 -3.009e-003 -3.009e-003 -3.009e-003 -3.009e-003 -3.009e-003
竖向位移
2.609e-002
2.609e-002
2.609e-002
2.609e-002
2.609e-002
2.609e-002
转角位移
-7.465e-010 -7.465e-010 -7.465e-010 -7.465e-010 -7.465e-010 -7.465e-010
注：竖向位移以向上为正值，水平位移以右向为正值
第2施工阶段组合应力（应力单位：Mpa,压为正，拉为负）
本阶段由于对应力影响较小故组合应力省略
第3 施工阶段
预制场累计存梁40天
第3施工阶段位移累计值
(水平与竖向位移单位：m，转角单位：rad)
计算结果摘录跨中14＃节点
节点号 = 14
位移性质
最大水平
最小水平
最大竖向
最小竖向
最大转角
最小转角
水平位移
-3.342e-003 -3.342e-003 -3.342e-003 -3.342e-003 -3.342e-003 -3.342e-003
竖向位移
2.796e-002
2.796e-002
2.796e-002
2.796e-002
2.796e-002
2.796e-002
转角位移
-8.213e-010 -8.213e-010 -8.213e-010 -8.213e-010 -8.213e-010 -8.213e-010
注：竖向位移以向上为正值，水平位移以右向为正值
第3施工阶段组合应力（应力单位：Mpa,压为正，拉为负）
本阶段由于对应力影响较小故组合应力省略
第4 施工阶段
预制场累计存梁60天
第4施工阶段位移累计值
(水平与竖向位移单位：m，转角单位：rad)
计算结果摘录跨中14＃节点
节点号 = 14
位移性质
最大水平
最小水平
最大竖向
最小竖向
最大转角
最小转角
水平位移
-3.575e-003 -3.575e-003 -3.575e-003 -3.575e-003 -3.575e-003 -3.575e-003
竖向位移
2.912e-002
2.912e-002
2.912e-002
2.912e-002
2.912e-002
2.912e-002
转角位移
-8.620e-010 -8.620e-010 -8.620e-010 -8.620e-010 -8.620e-010 -8.620e-010
注：竖向位移以向上为正值，水平位移以右向为正值
第4施工阶段组合应力（应力单位：Mpa,压为正，拉为负）
仅摘取支撑中心线（2＃节点）、1/4跨（8＃节点）及半跨（14号节点）处计算结果
主截面:
上缘最大
上缘最小
下缘最大
下缘最小
最大主压
最大主拉
2.38
2.38
3.73
3.73
3.73
-0.0285
0.752
0.752
10.4
10.4
10.4
-0.0474
0.461
0.461
11.4
11.4
11.4
-3.25e-005
第5 施工阶段
安装预制梁，现浇防撞护墙和桥面铺装
第5施工阶段位移累计值
(水平与竖向位移单位：m，转角单位：rad)
计算结果摘录跨中14＃节点
节点号 = 14
位移性质
最大水平
最小水平
最大竖向
最小竖向
最大转角
最小转角
水平位移
-3.737e-003 -3.737e-003 -3.737e-003 -3.737e-003 -3.737e-003 -3.737e-003
竖向位移
1.949e-002
1.949e-002
1.949e-002
1.949e-002
1.949e-002
1.949e-002
转角位移
-8.745e-010 -8.745e-010 -8.745e-010 -8.745e-010 -8.745e-010 -8.745e-010
注：竖向位移以向上为正值，水平位移以右向为正值
第5施工阶段组合应力（应力单位：Mpa,压为正，拉为负）
仅摘取支撑中心线（2＃节点）、1/4跨（8＃节点）及半跨（14号节点）处计算结果
主截面:
上缘最大
上缘最小
下缘最大
下缘最小
最大主压
最大主拉
2.37
2.37
3.73
3.73
3.73
-0.00142
2.34
2.34
7.13
7.13
7.13
-3.31e-005
2.54
2.54
7.11
7.11
7.11
-5.45e-005
第5施工阶段支承反力累计值（单位：KN）
阶段支承反力汇总:
支承反力组合结果:
节点号 = 2
内力性质
水平最大
水平最小
竖向最大
竖向最小
弯矩最大
弯矩最小
5.624e-011
5.624e-011
5.624e-011
5.624e-011
5.624e-011
5.624e-011
5.464e+002
5.464e+002
5.464e+002
5.464e+002
5.464e+002
5.464e+002
0.000e+000
0.000e+000
0.000e+000
0.000e+000
0.000e+000
0.000e+000
节点号 = 26
内力性质
水平最大
水平最小
竖向最大
竖向最小
弯矩最大
弯矩最小
0.000e+000
0.000e+000
0.000e+000
0.000e+000
0.000e+000
0.000e+000
5.464e+002
5.464e+002
5.464e+002
5.464e+002
5.464e+002
5.464e+002
0.000e+000
0.000e+000
0.000e+000
0.000e+000
0.000e+000
0.000e+000
（3）施工阶段应力验算

边梁为C50的预应力混凝土结构。按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第7.2.8条的规定：
C50混凝土压应力限值：＝0.70 ＝0.70×32.4＝22.68Mpa。
混凝土拉应力大于＝0.70 ＝0.70×（-2.65）＝-1.855Mpa（部分预应力A类构件）
由边梁施工阶段组合应力表中知：边板截面应力满足要求。