预应力混凝土连续梁_毕业设计计算书(编辑修改稿)

预应力混凝土连续梁_毕业设计计算书(编辑修改稿)内容摘要：

向温度梯度曲线。 当采用非线性温度梯度时，即使静定结构也会产生自应力。 对于连续梁结构，基本结构为静定结构，因而亦存在温度自应力。 下面是温度自应力的计算：设温度梯度沿梁高按任意曲线T（y）分布，取一梁段，当纵向纤维不受约束，能自由伸缩沿梁高各点自由变形为：ε(y)=αT(y) （41）式中：α——材料的线膨胀系数。 但因梁的变形必须服从平截面假定，所以截面实际变形后，位置函数为：εa(y)=ε0+χy （42）其中：——沿梁高y=0处的变形值；——单元梁段挠曲的曲率。 由纵向纤维约束而产生的应变为：εσ(y)=εT(y)εa(y)=αT(y)( ε0+χy) （43）由上式产生的应力称为温度次应力，其值为：σso(y)=E. ε(y)=E[αT(y)( ε0+χy)] （44）由于在单元梁段上无外荷载作用，因此自应力在截面上是自相平衡的应力，可利用截面上应力总和为零和对截面重心轴处力矩为零的条件，求出e 与c值。 ε0=αAh T(y)b(y)dyycχ （45） χ=αIh T(y)b(y)(yyc) dy （46）将求得的e 与c值代入式（44）即可求得温度自应力。 在本设计中，根据第三章设计荷载的内容可知，有两种类型的温度存在，一种类型是整体升温20℃和整体降温20℃，一种类型是非线性温度，有升温和降温两种。 —； 升温作用下结构弯矩图；弯矩（KNm） 升温作用下结构剪力图；剪力（KN） 降温作用下结构弯矩图；弯矩（KNm） 降温作用下结构剪力图；剪力（KN） 温度梯度作用下结构弯矩图；弯矩（KNm）；剪力（KN） 组合内力 根据各项计算结果，将运营阶段各种组合的最大组合内力挑出，绘制内力包络图。 使用阶段弯矩包络图；弯矩（KNm） 使用阶段剪力包络图；剪力（KN）第5章 预应力钢束的估算与布置 预应力筋的估算预应力混凝土截面配筋，是根据前面两种极限状态的组合结果，确定截面受力的性质，分为轴拉、轴压，上缘受拉偏压、下缘受拉偏压、上缘受拉偏拉、下缘受拉偏拉，上缘受拉受压和下缘受拉受压8种受力类型，分别按照相应的钢筋估算公式进行计算。 估算结果为截面上缘配筋和截面下缘配筋，此为截面最小配筋，设计者可根据经验适当放宽。 需要说明的是，之所以称为钢束的“估算”，是因为计算中使用的组合结果并不是桥梁的真实受力。 确定钢束需要知道各截面的计算内力，而布置好钢束前又不可能求得桥梁的真实受力状态，故只能称为“估算”。 此时与真实受力状态的差异由以下四方面引起：① 未考虑预加力的作用；② 未考虑预加力对徐变、收缩的影响；③ 未考虑（钢束）孔道的影响；④ 各钢束的预应力损失值只能根据经验事先拟定。 预应力筋的估算方法根据规范规定，预应力混凝土连续梁应满足使用和承载能力极限状态下的正截面强度要求。 因此，预应力筋的数量可从这两方面综合考虑。 (1)按承载能力极限计算 预应力梁到达受弯的极限状态时，受压区混凝土应力达到混凝土抗压设计强度，受拉区钢筋达到抗拉设计强度。 截面的安全性是通过截面抗弯安全系数来保证的。 对于仅承受一个方向的弯矩的单筋截面梁，所需预应力筋数量按下式计算：h0xNy如图： 承载力极限状态计算图， （51） ， （52） 解上两式得：受压区高度 （53） 预应力筋数 ， （54a） 或 （54b） 式中： MP—截面上组合力矩（，）。 —混凝土抗压设计值强度；—预应力筋抗拉设计值强度；Ay—单根预应力筋束截面积； b—截面宽度。 若截面承受双向弯矩时，需配双筋的，可据截面上正、负弯矩按上述方法分别计算上、下缘所需预应力筋数量。 这忽略实际上存在的双筋影响时（受拉区和受压区都有预应力筋）会使计算结果偏大，作为力筋数量的估算是允许的。 (2)按正常使用状态计算拉应力满足要求估算下限，压应力满足要求估算上限。 e上Ny下Ny上e下Y上Y下MminMmax+++Ny下Ny上Mmax合成+Mmin合成 正常使用状态计算图规范规定，截面上的预压应力应大于荷载引起的拉应力，预压应力与荷载引起的压应力之和应小于混凝土的允许压应力（为），或为在任意阶段，全截面承压，截面上不出现拉应力，同时截面上最大压应力小于允许压应力。 写成计算式为：对于截面上缘： （55） （56） 对于截面下缘： （57） （58） 其中，—由预应力产生的混凝土法向拉应力，W—截面抗弯模量， —混凝土轴心抗压强度标准值。 Mmax、Mmin项的符号当为正弯矩时取正值，当为负弯矩时取负值，且按代数值取大小。 一般情况下，由于梁截面较高，受压区面积较大，上缘和下缘的压应力不是控制因素，为简便计，可只考虑上缘和下缘的拉应力的这个限制条件(求得预应力筋束数的最小值)。 公式（55）变为 （59） 公式（57）变为 （510） 由预应力钢束产生的截面上缘应力和截面下缘应力分为三种情况讨论：a 截面上下缘均配有力筋Ny上和Ny下以抵抗正负弯矩，由力筋Ny上和Ny下在截面上下缘产生的压应力分别为： （511） （512） 将式（59）、（510）分别代入式（511）(512)，解联立方程后得到 （513） （514） 令 代入式（513）（514）中得到 （515） （516） 式中，Ay—每束预应力筋的面积； —预应力筋抗拉强度设计值；e—预应力力筋重心离开截面重心的距离；K—截面的核心距；A—混凝土截面面积； b 当截面只在下缘布置力筋Ny下以抵抗正弯矩时 当由上缘不出现拉应力控制时: （517） 当由下缘不出现拉应力控制时: （518） C 当截面中只在上缘布置力筋Ny上 以抵抗负弯矩时： 当由上缘不出现拉应力控制时: （519） 当由下缘不出现拉应力控制时: （520） 当按上缘和下缘的压应力的限制条件计算时(求得预应力筋束数的最大值)。 可由前面的式(56)和式（58）推导得： （521） （522） 有时需调整束数，当截面承受负弯矩时，如果截面下部多配根束，则上部束也要相应增配根，才能使上缘不出现拉应力，同理，当截面承受正弯矩时，如果截面上部多配根束，则下部束也要相应增配根。 其关系为：当承受时， （523） 当承受时， （524） 对于连续梁体系，或凡是预应力混凝土超静定结构，在初步计算预应力筋数量时，必须计及各项次内力的影响。 然而，一些次内力项的计算恰与预应力筋的数量和布置有关。 因此，在初步计算预应力时，只能以预估值来考虑，本设计用提高15％的midas输出弯矩值来进行设计，此项估算是非常粗略的。 在通常情况下，预应力通常由使用极限状态控制，但本设计中，偏安全的采用了以预应力筋产生的弯矩来全部抵销外荷载弯矩的方法来估算预应力钢束。 预应力筋的估算本设计主梁纵向预应力钢筋采用标准为ASTMA：A416270级高强度低松弛钢绞线()，=1860MPa。 采用电子表格计算，根据以上公式经计算，分别为截面上、下缘最大最小配筋束数。 本设计中，截面上缘的实配预应力钢筋数参照施工阶段估索程序的计算结果，截面下缘的实配预应力筋数参照为满足成桥应力检算时的计算结果。 将计算结果汇总于表51中，比较各截面所需的钢束数，结合施工及钢束的布置构造情况，选定该截面所用的钢束数。 表51 纵向预应力筋配置节点号上 缘下 缘估算配筋实际配筋估算配筋实际配筋10052620052630052640052650052660052670052680052690052610005281100528120053013005341400123415001214160012141700121418001214190012142000121421001235220012352300123524001235250012352600123327001233280012332900123330001233310012333200123333001233340012333500153336001533370015333800153339001533400015354100153542001535430015354400151445001514460020144700201448002014490020145000203551002035520020355300202954002029550020275600202757002027580020275900202760002027610020276200202763002027表52 纵向预应力筋估算：单 元位 置顶/底Mi(kNm)Msum (kNm)Mj kNmEy(m)Ny (kN)1I[1]底1I[1]顶1J[2]底1J[2]顶2I[2]底2I[2]顶2J[3]底2J[3]顶3I[3]底3I[3]顶。