32米预应力混凝土简支T型梁桥毕业设计(6)

南阳师范学院毕业论文

ai?a0?y?x5tan?

式中： ai—钢束在计算截面处钢束重心到梁底的距离；

a0—钢束弯起前到梁底的距离； R—钢束弯起半径（见表10）

计算钢束群重心到梁底距离ap（见表10）

表10 各计算截面的钢束位置计算钢束群重心位置

截面 钢束号 x4(cm) 4.68 R(cm) sin??x4/R 0.00159 0.04512 cos? 0.9999 0.9989 a0(cm)9.0 16.7 9.0 16.7 ai(cm)16.7 ap(cm) N1(N2) 四分点 3865.12 8198.45 2938.30 3592.75 N3(N4) N5 9.00294 20.3574 13.64 N6 直线段 162.11 y 41.0 73.3 12.60 148.3 ? 7° 7° 15 15 x5 31.09 26.18 29.3 21.26 x5tan? 3.82 3.21 7.85 5.7 a0 9.0 16.7 9.0 16.7 ai 46.18 86.79 127.15 159.30 92.07 N1(N2) 支点 N3(N4) N5 N6 （3）钢束长度计算

一根钢束的长度为曲线长度、直线长度与两端工作长度（2×70cm）之和，其中钢束的曲线长度可按圆弧半径与弯起角度进行计算。通过每根钢束长度计算，就可得出一片主梁和一孔桥所需钢束的总长度，以利设备料和施工。计算结果见表11所示。 2.4计算主梁截面几何特性

本节在求得各验算截面的毛截面特性和钢束位置的基础上，计算主梁净截面和换算截面的面积、惯性矩及梁截面分别对重心轴、上梗肋与下梗肋的静矩，最后汇总成截面特性值总表，为各受力阶段的应力验算准备计算数据。 2.4.1截面面积及惯矩计算

1．净截面几何特性计算

在预加应力阶段，只需要计算小截面的几何特性。计算公式如下：

22

南阳师范学院毕业论文 表11 一片梁所需钢束长度

R(cm) 钢束弯起角度曲线长度（cm）直线长度x（见1直线长度有效长度2(s?x1?L1)钢束预留长度（cm） 钢束长度（cm） L1）? S??180?R 表1-9）（见表（cm） （cm） 1-9（cm） （1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） （8）=（6）+（7） N1(N2) 3865.12 N3(N4) 8198.45 N5 2938.30 3592.75 7° 7° 15 15 472.21 1001.63 769.63 940.58 1009.71 481.61 122.91 553.54 100 100 100 100 3163.84 3166.48 3184.32 3188.24 140 140 140 140 3303.84 3306.48 3324.32 3328.24 N6 截面积 An?A?n?A 截面惯矩 In?I?n?A(yjs?yi)2 计算结果见表12 2．换算截面几何特性计算 （1）整体截面几何特性计算

在使用荷载阶段需要计算大截面（结构整体化以后的截面）的几何特性，计算公式如下，其结果列于表12。

截面积 A0?A?n (?Ep?1)?Ap截面惯矩 I0?I?n(?Ep?1)?Ap(y0s?yi)2 以上式中：A,I—分别为混凝土毛截面面积和惯矩；

,?p?—分别为一根管道截面积和钢束截面积； ?? yjs,y0—s分别为净截面和换算截面重心到主梁上缘的距离； yi—分面积重心到主梁上缘的距离； n—计算面积内所含的管道（钢束）数；

?Ep—钢束与混凝土的弹性模量比值，由表1得?Ep=5.65。

23

表12 跨中翼缘全款截面面积和惯矩计算表

分块面积截面 分块名称 分块面积重心至上缘距离分块面积对上缘静矩全截面重心到上缘距离分块面积的自身惯矩di?ys?yi(cm) Ai(cm)2 yi(cm)Si(cm)3 ys(cm)Ii(cm)4Ip?Aidi2(cm)4I??Ii? ?Ip (cm4)毛截面（见表2） 7937.5 -279.40 7658.1 86.42 197.15 685979 -55083.71 630895.29 82.38 45712511.63 45712511.63 -4.04 129552.7 b1?160cm 净截面 扣管道面积（n?A） -114.77 -3680299.52 42161764.81 -3550746.82 ? 毛截面（见表1-2） 8837.5 78.39 692726 50520465.41 3.01 80068.63 b1?160cm 换算截面 钢束换算面积??Ep?1?n?Ap 234.36 194.93 45683.80 81.40 -113.53 302068.31 61548008.72 ?计算数据 9071.86 738412.8 50520465.41 11027543.31 ?A???7.72/4?46.566(cm2) n=6 ?Ep=5.65 24

南阳师范学院毕业论文

（2）有效分布宽度内截面几何特性计算

根据《公预规》4.2.2条，预应力混凝土梁在计算预应力引起的混凝土应力时，预加力作为轴向力产生的应力按实际翼缘全款计算，由预加力偏心引起的弯矩产生的应力按翼缘有效宽度计算。由于采用有效宽度方法计算的等效法向应力体积和原全宽内实际的法向应力体积是相等的，因此用有效宽度截面计算等代法向应力时，中性轴应取原全宽截面的中性轴。

a、有效分布宽度的计算

根据《公预规》4.2.2条，对于T形截面受压区翼缘计算宽度b'f，应取用下列三者中的最小值：

bf'?l3160??1053(cm)33

bt'?220cm（主梁间距）

bf'?b?2b?2?3?01?21?5c2m6h?12hf'?20

此处bh?3hh，根据规范，取bh?3hh?30cm。故：bf'?250cm。 b、有效分布宽度内截面几何特性计算

由于截面宽度不折减，截面的抗弯惯矩也不需折减，取全宽截面值。 2.4.2截面静矩计算

预应力钢筋混凝土梁在张拉阶段和使用阶段都要产生剪应力，这两个阶段的剪应力应该叠加。在每一个阶段中，凡是中和轴位置和面积突变处的剪应力，都是需要计算的，例如，张拉阶段和使用阶段的截面（如图15），除了两个阶段a-a和b-b位置的剪应力需要计算外，还应计算：

1．在张拉阶段，净截面的中和轴（简称净轴）位置产生的最大剪应力，应该与使用阶段在净轴位置产生的剪应力叠加。

2．在使用阶段，换算截面的中和轴（简称净轴）位置产生的最大剪应力，应该与张拉阶段在换轴位置的剪应力叠加。

因此，对于每一个荷载作用阶段，需要计算四个位置（共8种）的剪应力，即需要计算下面几种情况的静矩：

①a-a线（图15）以上（或以上）的面积对中性轴（净轴和换轴）的静矩； ②b-b线以上（或以下）的面积对中性轴（两个）的静矩；

25

南阳师范学院毕业论文

图15静矩计算图式

③净轴（n-n）以上（或以下）的面积对中性轴（两个）的静矩； ④换轴（o-o）以上（或以下）的面积对中性轴（两个）的静矩； 计算结果列于表13。

表13 跨中截面对重心轴静矩计算

分块名称及序号 静矩类别及符号 b1?160cm ys?90.70cm 分块面积分块面积重心至全截面重心距离 对净轴*静矩 静矩类别及符 号 b1?250cm ys?86.90cm 对换轴*静矩Ai(cm2) Si?j?Aiyi(cm)3Ai(cm2) yi(cm) (cm3) yi(cm) 翼板① 翼缘部分 三角承托② 肋部③ 对净轴* 静矩 2400 500 200 74.88 64.05 32.38 179912 32025 12476 静矩翼缘部分 对净轴* 3300 500 200 73.9 63.07 61.4 243870 31535 12280 Sa?n Sa?o 26

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库32米预应力混凝土简支T型梁桥毕业设计(6)在线全文阅读。